Историю роботов и автоматов см. в ТрВ-Наука №№ 330, 332, 334, 336, 339, 353, 354, 356, 358, 359, 361–364, 376 (trv-science.ru/tag/istoriya-robotov)
На протяжении XX века роботы проделали огромный путь от фантастического концепта живой, умной, самообучающейся машины до реальных промышленных и развлекательных автоматизированных систем, а к началу XXI столетия, пожалуй, уже ни у кого не оставалось сомнений в том, что они — настоящее и будущее человечества. Поэтому неудивительно, что у Джеймса Х. Морриса, декана Школы компьютерных наук, входящей в состав пенсильванского Университета Карнеги — Меллона, возникла идея почтить всех роботов, как реальных, так и вымышленных, за то, что они оказали значительное влияние на сферу робототехники. Идея материализовалась в 2003 году, когда в Питтсбурге, родном городе Школы компьютерных наук, был создан Зал славы роботов.
С тех пор раз в несколько лет около десятка экспертов (инженеров, конструкторов, писателей и деятелей культуры) определяют достойных стать самыми важными роботами в истории человечества и войти в Зал славы. За почти двадцать лет этой чести удостоились 34 робота — как реальных, так и вымышленных.
Первыми в пустующем зале почета в ноябре 2003 года оказались: HAL 9000 — коварный компьютер из цикла произведений «Космическая одиссея» Артура Кларка и фильма Стэнли Кубрика «Космическая одиссея 2001 года» (1968), обладающий способностью к самообучению (в официальных русских переводах — ЭАЛ); и довольно непритязательный на первый взгляд дроид R2-D2 из киносаги Джорджа Лукаса «Звездные войны».
Метровый робот R2-D2 удостоился чести за то, что очаровал несколько поколений поклонников «Звездных войн» своей неторопливой, даже апатичной манерой поведения: он просто делает свою работу и в результате упорного труда становится героем трижды за IV эпизод киносаги. HAL, наоборот, представляет собой темную сторону искусственного интеллекта: он способен распознавать речь, понимать естественный язык, читать по губам и мыслить достаточно хорошо, чтобы побеждать людей в шахматы. Обладающий всеми этими навыками HAL целенаправленно уничтожает команду астронавтов, поэтому читателям и зрителям остается только гадать, прав ли был HAL или нет, совершив такой поступок. Этот компьютер оказал сильное влияние не только на художественную литературу, но и на реальный мир. Он вдохновлял космонавтов, ученых и философов, задававшихся вопросами, хотим ли мы создать разумные машины, которые когда-нибудь могут поступить так же, как бортовой компьютер космического корабля Discovery One.
В 2004 году Зал славы пополнился сразу пятью представителями искусственных созданий. В их составе оказался прежде всего внешне привлекательный робот-гуманоид ASIMO ростом 130 см — детище компании Honda Motor, результат пятнадцати лет исследований, проб и ошибок (в его имени — дань уважения писателю-фантасту, создателю трех законов робототехники Айзеку Азимову). Это первый в мире робот-гуманоид, способный к более-менее полноценному бипедализму — он может ходить примерно так же, как это делают люди. ASIMO способен двигаться вперед и назад, поворачиваться во время ходьбы и даже подниматься и спускаться по лестнице. Он может распознавать жесты и лица, может слышать и реагировать на звуки, а также умеет брать в руки предметы.
Рядом с ASIMO оказался и первый универсальный мобильный робот Shakey (Шейки), способный обдумывать и анализировать свои действия, его создали в 1966 году в Центре искусственного интеллекта при Стэнфордском исследовательском институте. Шейки был практичной, но совсем не элегантной коробкой, набитой электроникой. Он передвигался на колесах, оснащался детекторами ударов, антенной радиосвязи, дальномерами и телекамерой вместо головы. Он даже получил ограниченные языковые возможности — команды можно было ввести в компьютер Шейки на английском языке, и он печатал ответ.
Эксперты также решили, что R2-D2 будет скучно одному, поэтому в Зал славы включили его бессменного компаньона C-3PO — андроида-переводчика из киносаги «Звездные войны», которого из металлолома собрал девятилетний вундеркинд Энакин Скайуокер.
Еще двумя вымышленными персонажами, оказавшими значительное влияние на культуру и потому введенными в Зал славы стали: культовый робот Робби, впервые появившийся в фильме 1956 года «Запретная планета»; и мальчик-андроид Астробой из цикла японских комиксов, который семьдесят лет назад поразил воображение миллионов детей Страны восходящего солнца. Некоторые из тех детей превратились со временем в искусных инженеров в области робототехники.
В следующий раз Зал славы пополнился новыми роботами спустя два года, в июне 2006-го. Тогда чествовали один из самых сложных продуктов, когда-либо появлявшихся на рынке потребительских дроидов: робота-собаку AIBO (на японском означает «друг»), которую создала компания Sony. Развлекательный робот, разошедшийся в 130 тысячах копий по всему миру, покорил сердца детей и взрослых. AIBO мог видеть, слышать и понимать команды (демонстрируя при этом истинно собачье поведение), был способен обучаться, приспосабливаться к окружающей среде и выражать эмоции. В робота-питомца были встроены десятки датчиков, включая сенсоры осязания, камеры, дальномер и микрофон. Интересно, что AIBO был способен катать мячики, поэтому смог принять участие в Чемпионате мира по футболу среди роботов RoboCup.
Вторым реальным роботом, включенным в Зал славы в том же году, стал опять же представитель Японии — промышленный робот-манипулятор SCARA, построенный в 1978 году. Четырехосевой манипулятор был спроектирован так, как ни один другой робот-манипулятор того времени. Его простота была гениальна — с небольшим количеством степеней свободы он мог выполнить очень многое, причем с высокой скоростью и точностью, которая позволила наладить массовое производство портативной электроники.
В 2006 году также чествовали трех вымышленных роботов. Прежде всего очаровательного десятилетнего мальчика-андроида Дэвида из фильма Стивена Спилберга «Искусственный разум» (2001), который иллюстрировал будущие взаимоотношения между людьми и роботами. К нему присовокупили великолепного фембота Марию из черно-белого немого фильма Фрица Ланга «Метрополис» (1927), ставшего признанной классикой научно-фантастического кино. И, наконец, робота Горта — одного из самых запоминающихся образов поп-культуры эпохи холодной войны. Представленный в классическом фильме 1951 года «День, когда Земля остановилась», Горт приходит на Землю в роли робота-убийцы-телохранителя таинственного инопланетянина Клаату, выполняющего миротворческую миссию.
В 2008 году в Зале очутились еще четыре претендента на славу. Среди них оказался автономный роботизированный автомобиль NavLab 5, разработанный Школой компьютерных наук Университета Карнеги — Меллона. В 1995 году исследователь Дин Померло и робототехник Тодд Йохем на автомобиле NavLab 5 совершили первую автономную поездку, проехав 4501 км из Питтсбурга (Пенсильвания) до Сан-Диего (Калифорния), таким образом преодолев путь от побережья Атлантического океана до побережья Тихого со средней скоростью 102 км/ч. По соседству с NavLab 5 примостился другой подвижный, правда, одноногий робот, который заложил основы создания будущих машин, передвигающихся на манер людей и животных. Им стал Hopper, которого создал Марк Райберт, сейчас широко известный как «отец роботов», основатель и президент компании Boston Dynamics. Его прыгун Hopper идеально подходил для изучения динамического баланса, потому что не мог стоять на месте, а должен был непрерывно двигаться, чтобы оставаться в вертикальном положении.
В ряды реальных роботов попала и серия игрушек Lego Mindstorms — знаменитой компании по производству конструкторов из Дании. Lego Mindstorms представляет собой набор деталей, с помощью которого любой желающий от мало до велика может, ориентируясь на приложенные инструкции, изготавливать и программировать собственных роботов.
Также в 2008 году в Зале увековечили знаменитого андроида Дейту, персонажа научно-фантастического телесериала «Звездный путь: Следующее поколение», которого поклонники полюбили за то, что он помогал задуматься над важными экзистенциальными вопросами о том, что значит быть роботом и, в конечном счете, что значит быть человеком.
В 2010 году в Зале славы случился настоящий демографический взрыв — эксперты решили включить в него сразу восемь участников, которые как всегда разделились на две группы по четыре представителя от вымышленных и реальных роботов. Впервые в Зале чествовали настоящего киборга-убийцу — безжалостную машину Т-800, Терминатора, который впервые появился в одноименном фильме 1984 года. Три других вымышленных робота являли собой полную противоположность Терминатору — безмолвные дроны 1, 2 и 3, которые появились в кинофильме «Молчаливый бег» (1972). Это рабочие, которые неуклюже ковыляют, выполняя техническое обслуживание и другие обязанности на куполообразном космическом корабле Valley Forge, представляющем собой теплицу для сохранившейся растительной жизни.
В это же время к марсоходу Sojourner присоединились два его собрата — Spirit и Opportunity. Марсоходы-близнецы, запущенные в космос по отдельности, в январе 2004 года преодолели миллионы километров и приземлились в двух удаленных друг от друга участках Марса. Инженеры рассчитывали, что роверы проработают 90 марсианских дней (солов), также ожидалось, что каждый марсоход преодолеет в общей сложности километр пути. Однако оба аппарата сумели приятно удивить землян. Несмотря на пыльные бури и суровые холодные зимы Красной планеты, марсоходы продолжали работать в течение многих лет, и NASA неоднократно продлевало их миссии. В итоге Spirit всё же столкнулся с тяжелейшими условиями и не смог в какой-то момент передвигаться из-за вышедшего из строя колеса и скопившейся пыли на солнечных панелях. Тем не менее он проехал 7,7 км, прежде чем безнадежно увяз в мягком грунте в 2009 году. Продолжая, впрочем, служить стационарной исследовательской платформой, пока NASA не потеряло с ним связь в 2011 году.
Opportunity потерял подвижность в некоторых суставах своей роботизированной руки, но продолжал работать на поверхности Марса, преодолев свыше 45 км и совершив множество открытий: например, он обнаружил следы воды. Но в конце концов и он перестал отвечать на запросы NASA после сильной пылевой бури в 2018 году. Эти два марсохода стали настоящими героями-первопроходцами, они не только помогли ученым совершить множество открытий, но и доказали возможность и важность отправки на Марс и другие объекты Солнечной системы роботизированных исследователей.
Идея о том, что обычный человек может владеть роботом, выполняющим какую-то работу по дому, десятки лет казалась фантастической, пока в 2002 году корпорация iRobot не представила робот-пылесос Roomba.
Скромная машина в форме диска, Roomba не имеет индивидуальности или лица, не поражает своей скоростью или искрометным интеллектом. Робот просто всасывает грязь и пыль с ковров, ковриков и других половых покрытий. Многие и сегодня со скептицизмом относятся к роботам-уборщикам и считают, что их использование — не более, чем баловство. Тем не менее одна лишь корпорация iRobot продала более восьми миллионов роботов Roomba, не говоря уж о десятках других фирм, создавших аналогичные устройства, которые приобретались миллионами людей, не желавшими тратить время на уборку дома обычным пылесосом. Именно за такой новаторский подход к уборке Roomba и вошел в Зал славы.
Не менее важной оказалась и хирургическая система da Vinci, созданная компанией Intuitive Surgica. Она не способна самостоятельно принимать решения или делать автоматические надрезы: человек-хирург сохраняет над ней полный контроль. Но робот переводит движения рук хирурга в точные микродвижения, манипулируя крошечными хирургическими инструментами, которые вводятся в пациента через разрезы диаметром в один сантиметр. da Vinci оснащен системой трехмерного зрения высокой четкости и крошечными инструментами, которые сгибаются и вращаются намного лучше, чем запястье человека. Таким образом, da Vinci обеспечивает хирургам превосходную визуализацию, ловкость и точность движений.
Хирургическая система и роботы активно эволюционировали, и уже к 2016 году американский робот-хирург STAR (Smart Tissue Autonomous Robot) провел успешную операцию на тонком кишечнике свиньи, наложив более надежные швы, чем обычно получаются у хирургов-людей. Сегодня роботы-хирурги становятся всё более автономными и им доверяют выполнять операции самостоятельно — через небольшие разрезы, которые позволяют минимизировать кровопотерю, а после проведения процедуры ускорить выздоровление пациента.
В 2012 году в последний раз (по состоянию на сегодняшний день) в Зал славы попали сразу четыре робота. Среди них засветилось еще одно детище Марка Райберта и его компании Boston Dynamics. Им стал четвероногий робот-мул по имени BigDog, созданный по заказу Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), способный передвигаться даже по самому сложному рельефу на пересеченной местности. Задуманный как робот-транспортер для военных целей, он способен преодолевать труднопроходимые участки, поднимаясь по склонам под углом 35°, и бежать со скоростью 6 км/ч, неся на себе 155 кг полезной нагрузки.
Другим не менее важным роботом стал автономный программируемый бот-гуманоид NAO, разработанный компанией Aldebaran Robotics. Хотя его рост составляет всего 58 см, в мире образовательной робототехники этот робот отбрасывает длинную тень. С технической точки зрения NAO может многое предложить: тело робота имеет 25 степеней свободы. Его датчики включают в себя камеры, микрофоны, гидроакустический дальномер, ИК-излучатели/приемники, инерциальную доску, тактильные датчики и датчики давления. Он также оснащен голосовым синтезатором, светодиодной подсветкой и высококачественными динамиками. Робот активно используется в различных учебных заведениях всего мира — он настолько прост в использовании и программировании, что стал неотъемлемой частью многих курсов робототехники.
В 2012 году также удостоился внимания и включения в Зал славы небольшой мобильный телеуправляемый и легко транспортируемый робот PackBot, который заменяет человека во время выполнения множества опасных операций вроде разбора завалов, рухнувших строений или при действиях в зонах с высокой радиацией. При весе всего 10 кг (без учета массы аккумуляторных батарей) робот высотой 17 см, длиной 68 см и шириной 50 см способен передвигаться со скоростью почти 10 км/ч, а его аккумуляторы обеспечивают четыре часа непрерывной работы — до 16 км пути — на одном заряде. Среди датчиков этого прочного робота присутствуют GPS, акселерометры и инклинометр. PackBot может быть оснащен различными манипуляторами, которые будут поднимать до 7 кг груза и помещать видеокамеру в места, которые требуют удаленного изучения. Во всем мире в разных конфигурациях работают уже свыше 3500 PackBot, изготовленных компанией iRobot. PackBot стал последним на сегодняшний день реальным роботом, включенным в Зал славы — оставшиеся пять механических существ — это герои художественных произведений.
«Вселенский Аннигилятор Ландшафтный Легкий, Интеллектуальный», или просто ВАЛЛ-И, — герой одноименного мультфильма — тоже очутился в Зале славы, покорив сердца миллионов зрителей. ВАЛЛ-И показал, как «неодушевленный организм» может быть романтиком.
В 2015 году новым членом Зала стал робот Model-B-9, также известный как просто Робот, вымышленный персонаж телесериала «Затерянные в космосе» (1967). Его придумал Роберт Киношита, «отец» Робби из «Запретной планеты». Хотя B-9 наделен сверхчеловеческой силой и оснащен футуристическим оружием, он часто проявлял человеческие качества и эмоции (смех, печаль и насмешки).
Спустя два года, в 2017-м, рядом с R2-D2 и C-3PO примостился Стальной гигант — звезда одноименного научно-фантастического анимационного фильма, в котором инопланетный робот подружится с американским девятилетним мальчиком. Фильм компании Warner Bros., выпущенный в 1999 году, был высоко оценен критиками и получил девять премий Annie Awards, вручаемой Калифорнийским филиалом Международной ассоциации анимационного кино ASIFA.
Последними звездами Зала славы по состоянию на сегодняшний день стали забавные и остроумные роботы Том Серво и Кроу из американского комедийного телесериала «Таинственный театр 3000 года» (1988–1996), который практически неизвестен в России. Их включили в пантеон самых важных роботов в 2021 году.
Хотя Зал славы роботы заселяют с запозданием и довольно медленными темпами, там вряд ли когда-нибудь окажутся устройства и персонажи, рожденные вне западной культуры или Японии. При этом существует еще целый ряд роботов, которых просто обязано помнить и чтить всё человечество. Среди них стоит отметить советские космические станции серии «Луна», ставшие первыми аппаратами, достигшими второй космической скорости и оказавшимися на поверхности естественного спутника Земли. Межпланетные станции «Марс», «Венеры» и, конечно же, «Луноход-1» — первый планетоход, успешно работавший на поверхности другого небесного тела, который функционировал одиннадцать лунных дней и проехал более 10,5 км. В Зал славы стоило бы ввести первого в мире японского умного полноростового робота WABOT-1, который совершал один шаг за 45 секунд, а также забавную игрушку — интерактивную сову Ферби от компании Tiger Electronics, которая вначале общалась с пользователем на «фербийском» языке, а со временем он превращался в один из человеческих языков (в зависимости от заранее заданной программы), чтобы создать впечатление, что сова осваивает язык так же, как ребенок.
Александр Речкин
- Dafarra S. Predictive Whole-Body Control of Humanoid Robot Locomotion. 2020. researchgate.net/publication/340683333_Predictive_Whole-Body_Control_of_Humanoid_Robot_Locomotion
(4 оценок, среднее: 3,75 из 5)
Загрузка...