Роботи - це механічні помічники людини, здатні виконувати операції з закладеної в них програмі і реагувати на оточення. Трансгуманістіческое значення робототехніки полягає не тільки в тому, що ця область пов'язана з кіборгізаціей і штучним інтелектом, але крім того, - розвиток роботів зможе значно змінити спосіб життя людини, хоча і не змінюючи при цьому його самого.
З моменту своєї появи півстоліття тому роботи пройшли шлях від примітивних механізмів до складних, ефективних пристроїв, багато в чому перевершивши за своїми можливостями людини. У найближчі десятиліття все більш досконалі роботи стануть незамінними помічниками людей і зможуть взяти на себе забезпечення більшої частини потреб цивілізації.
Коли роботи стануть повністю не відрізняються від людей, жорстоке поводження з ними буде вважатися аморальним і людям доведеться спілкуватися з ними як з рівними.
Практично не один фантаст і навіть самий приземлений реаліст не ризикнули б описати суспільство майбутнього без роботів, і зокрема - андроїдів. І це зрозуміло, адже вже зараз ми бачимо досвідчені зразки, які демонструють досягнення вчених та інженерів у цьому напрямку.
І, хоча в даний час ще залишається невирішеним цілий ряд технічних завдань, думаю, вже зараз можна впевнено говорити, що в найближчі 20 років з'являться досконаліші й дешевші технології в цій області, які приведуть до формування ринку роботів (андроїдів) самого різного функціонального призначення та рівня складності. А це означає, що андроїди (та інші роботи) будуть жити і працювати серед нас, розважаючи нас і допомагаючи нам у нашому повсякденному фізичному та інтелектуальному працю.
Роботи в найближчому майбутньому
Все більше виробничих операцій буде роботизированная. Використання програмованого виробництва (custom manufacturing) вимагатиме універсальних мобільних роботів, здатних не тільки виконувати заздалегідь заданий набір операцій на робочому місці, але і вільно пересуватися по виробничих приміщень, переносити між робочими місцями компоненти й готові вироби та гнучко реагувати на зміни у виробничому процесі. Незабаром такі фізично прості справи як робота аптекаря або бібліотекаря в книгосховищі будуть віддані роботам.
Велика кількість майже повністю роботизованих фабрик і заводів почне з'являтися до 2020. До 2010-2015 роботи почнуть активно використовувати в сільському господарстві. Спеціалізовані роботи, що допомагають людині у важкій фізичній роботі (але не повністю автономні) з'являться до 2015 року. Роботів на вулицях наших міст ми побачимо вже до 2020-2025 року. Це будуть роботи-прибиральники, роботи-навантажувачі.
Велика частина транспорту буде автоматизованої до 2025-2030 року. Сьогоднішні автомобілі значно порозумнішають: спершу вони будуть лише допомагати водіям виконувати деякі операції (складна паркування, контроль за безпекою, рух по шосе), але потім вони візьмуть на себе весь процес водіння. Трохи раніше мобільні роботи з'являться у транспортній галузі (наприклад, завантажувальні) і гірничодобувної. Ми побачимо повністю автоматизовані логістичні термінали.
Хірургічний робот
Роботи будуть все більше використовуватися в медицині. У деяких областях вони вже можуть працювати більш ефективно, з більшою точністю і меншою ймовірністю помилки, ніж доктора люди. Скоро можна буде поєднати робохірургов з технологіями діагностування (експертні системи вже давно використовуються для постановки діагнозів, аналізу рентгенівських знімків і т. п.). У цій області робототехніка стикається з Телехірургія, віддаленими операціями, виконуваними людиною по відеозв'язку. До 2030 року значна частина операцій буде виконуватися роботами, а перші мікророботи почнуть вести спостереження над здоров'ям людей всередині їхніх тіл.
Роботизація буде не зовсім такою, якою її описували фантасти. Вона буде поєднуватися з автоматизацією (без автономності), перенесенням безлічі видів діяльності в онлайн (як замовлення квитків), поумненіем нашого оточення (будинки, дороги, і т. п.). Наприклад, не буде андроїда-ліфтера, який натискає кнопки, буде розумний ліфт. Не буде роботів-перекладачів, як 3PO з "Зоряних воєн", будуть функції синхронного перекладу в телефонах, кишенькових і носяться комп'ютерах.
Робот, який грає в карти з людьми (майбутнє)
Тим не менш, з'явиться величезна кількість автономних спеціалізованих роботів, але виглядають зовсім по-різному і виконують дуже різні функції. Роботи будуть пересуватися на колесах, на двох і більше ногах, повзучи, стрибками та іншими способами, причому не тільки по землі, але і по поверхні інших планет. Роботи будуть плавати на поверхні річок і морів та у глибинах океану, літати в повітрі (деякі без посадки), забезпечуючи зв'язок і спостереження за навколишнім середовищем. Багато роботи будуть здатні змінювати свою форму і структуру в залежності від ситуації. Програми та форма роботів зможуть створюватися за допомогою еволюційних алгоритмів.
Будуть і схожі на людину двоногі і дворуких андроїди, універсальні помічники, створені для взаємодії з людиною в звичайному середовищі, допомагати йому в повсякденній діяльності та любові. Перші подібні андроїди - це японський Asimo і корейський Hubo. Поширення на роботі і в побуті перші такі роботи отримають після 2010 року.
Вплив на економіку і суспільство. Робот-андроїд у місті майбутнього
Поява роботів матиме неабиякий вплив на економіку. Фізична праця людини стане непотрібним в багатьох областях. Ставлення людей до поширення роботів буде залежати від політико-економічної системи. Наприклад, міжнародне дослідження "Автоматизація і промислових робітників", проведене в 15 країнах з 1971 по 1979 роки, показало, що в капіталістичних країнах лише 37% робітників готові активно підтримувати автоматизацію, а в соціалістичних 69% робітників. Без активних дій, спрямованих на перебудову економіки і суспільства можливі негативні наслідки. Але коли цей непростий процес переходу буде завершено, наше суспільство перетвориться. Практично весь фізична праця буде автоматизовано. Велика частина управлінських робіт нижчого рівня буде виконуватися комп'ютерними системами. Наддешевий працю роботів зробить можливим збільшення витрат на переробку відходів, захист навколишнього середовища, безпека.
Самовідтворення і нанороботи. Навантаження ящиків - негідна людини заняття:
Автоматизовані фабрики сьогодні розвиваються в бік збільшення універсальності. Розвиток виробничих технологій уже до 2020-2030 років призведе до появи самовідтворюються, тобто машин, здатним виробляти власні копії. Спочатку це будуть невеликі настільні фабрики. Це остаточно зробить роботів доступними для всіх, оскільки кожна така фабрика зможе з простих і доступних матеріалів створити кілька своїх копій, стрімко збільшивши виробничі можливості людства.
Розвідувальна робомуха (майбутнє):
До 2020-2030 активно використовуватимуться мікророботи, розміром в сантиметри і міліметри. Вони будуть використовуватися в медицині, в сільському господарстві (як розумні сенсори) і в багатьох інших областях. А років через 10 набудуть поширення перше нанороботи (наноботи). Нанороботи зможуть виконувати будівництво потрібних структур з молекул і атомів, що дозволить обійтися без спеціальної підготовки вихідних матеріалів. Це означає, що навіть окремі нанороботи будуть достатньо незалежними.
Наноробот в кровоносній посудині (майбутнє)
Нанороботи вироблять ще більшу революцію, ніж роботи звичайні, завдяки своїй універсальності і розмірами. Так, нанороботи не потребуватимуть якихось особливих матеріалах - для виробництва практично чого завгодно вони зможуть використовувати навіть воду (що складається з водню і кисню) і повітря (що містить азот, кисень і вуглець у вуглекислому газі). Нанороботи зможуть легко створювати будь-які, найскладніші і досконалі матеріали і продукти з абсолютною точністю. Зрозуміло, вони зможуть створювати і свої власні копії, так що їх завжди буде достатньо, щоб виконати будь-які завдання, які поставить перед ними осіб.
Наномашини зможуть не тільки виробляти, але і лагодити, в тому числі і клітини людського організму. Саме медичні нанороботи зроблять людини не просто нестаріючим і неболеющім, але і практично невразливим. Безліч невидимих нанороботів у формі "конструктивного туману" заповнять простір біля поверхні землі, готові по першому мовчазною командою людини миттєво перетворитися в будь-який предмет.
А через якийсь час людство може прийняти рішення про перебудову всієї нашої планети в гігантську наносистему. Зовні планета зміниться мало, але кожна піщинка, кожна крапля, кожна крупинка матерії буде складатися з безлічі нанороботів та нанокомп'ютер.
Вимоги до майбутньої робототехніці
Які ж вимоги сучасна робототехніка пред'являє до людиноподібним роботам (андроїдам) і які технічні завдання вже вдалося вирішити на цьому шляху?
Роботи, що копіюють людей (андроїди), повинні вміти:-Переміщатися як люди, тобто ходити .- Розпізнавати предмети і явища зовнішнього світу, орієнтуватися в зовнішньому середовищі .- Підтримувати режим природного спілкування з людиною, вербального і невербального .- Самостійно оцінювати ситуацію і приймати рішення (інтелект) .- Володіти фізичними (маніпулятивними) можливостями людини і навіть перевершувати їх .- Конструювати собі подібних.
Роботи вже ходять
Такий природний для людини спосіб переміщення в просторі як прямоходіння, є з технічної точки зору не таким вже й простим дією. Штучне відтворення цього процесу є справжнім стрибком у робототехніці. І хоча вже зараз є достатньо впевнено ходить роботи, завдання створення робота, який би ходив абсолютно аналогічно людині, поки ще залишається невирішеною.
Розпізнавання предметів і орієнтування в просторі
В ідеальному варіанті, робот повинен вміти сканувати простір навколо себе для побудови об'ємної моделі реальності, в якій він знаходиться, а також розпізнавати окремі об'єкти цієї реальності. Саме такі алгоритми (програми) відповідають за адекватну "розуміння" роботом картини зовнішнього світу, а значить, і лежать в основі його розумної поведінки. В даний час, принципи розпізнавання об'єктів простору і орієнтування в ньому недостатньо розроблені і являють собою одну з найактуальніших завдань у сфері ІІ (Штучного Інтелекту).
Спілкування роботів з людиною
Андроїд - це не просто робот схожий на людину, це результат досягнень цілого напряму в робототехніці, яке прагне створювати роботів абсолютно аналогічних людині. Вищим досягненням робототехніки стане андроїд, який буде практично не відрізнити від звичайної людини.
Одним з найбільш принципових труднощів на шляху до досягнення цієї мети є імітація природного комунікативної поведінки людини. Адже людина не просто розмовляє, він висловлює найрізноманітніші емоції та думки. Навчити робота розуміти звернену до нього мову і висловлювати певні почуття - це поки те, що більш-менш вдається зробити на даному етапі. У майбутньому, роботи навчаться розуміти не тільки звичайну мову, але й невербальні сигнали (наприклад, жести та міміку), зможуть спілкуватися з людьми на різні теми
Інтелект роботів
Інтуїтивно розуміючи термін "Інтелект" ми в той же час не зміг відповісти на питання що ж це таке. Строго визначення цього поняття немає до цих пір, мабуть тому, що природа даного феномена все ще залишається не розкритою. У нашому випадку, під поняттям "Інтелект робота" ми будемо мати на увазі його здатність приймати рішення в нестандартних ситуаціях на основі евристичних алгоритмів аналізу (оцінки) цієї ситуації.
Тобто, це вміння робота на основі минулого досвіду (бази даних) і арсеналу аналітичних можливостей (алгоритмів), знаходити вирішення завдань, з якими йому не доводилося стикатися раніше. Таке інтелектуальне поведінка роботів можливо тільки на основі складних алгоритмів самонавчання і творчого підходу (евристичні алгоритми). Ці алгоритми і є, по суті, предметом цілого напряму в техніці - системи штучного інтелекту. На даний момент такого роду алгоритми розробляються і тестуються в рамках створення експертних систем і самообучающихся автоматів.
Фізичні можливості андроїда
Вимога зовнішньої схожості андроїда з людиною призводить до необхідності вирішення цілої низки технічних завдань, наприклад, прямоходіння андроїда повинно бути стійким, а його "руки" повинні дозволяти йому переміщувати вантажі і маніпулювати предмерамі.
При цьому руху андроїда, швидше за все, будуть залишатися не "природними", поки його руки і ноги будуть працювати на основі механічних приводів і систем, які мають цілий ряд недоліків. Принциповим були б рішення на основі спеціальних синтетичних матеріалів, які могли б взяти на себе функцію м'язів і замінити собою електричні та пневматичні приводи. В даний час синтетичні м'язи перебувають на стадії розробок.
Самовідтворення андроїдів
Здатність до самовідтворення є фундаментальною властивістю живої матерії. Все живе самовідтворюється. Людина, як жива істота, цілком може настільки уподібнити собі роботів, що зробить їх самовідтворюються.
Якщо людина зможе це зробити чисто технічно, то він інтегрує цю функцію в андроїдів, як тільки в цьому виникне прагматична необхідність. Наприклад, самовідтворення андроїдів може бути реалізовано у вигляді їх здатності виробити (або добувати) вихідний матеріал і організувати виробничий цикл зі створення блоків для побудови собі подібних роботів. Для вирішення цього завдання вони можуть кооперуватися і можливо навіть жертвувати собою. Дослідження в області самовідтворення технічних пристроїв вже стали звичайною справою.
Кожен крок на шляху вирішення зазначених вище завдань буде все більше зближувати андроїда з людиною, а здешевлення технологій лежать в основі виробництва їх компонентів зробить їх найпоширенішими технічними засобами покликаними покращити наше життя в майбутньому. Думаю, що образ майбутнього, змальованого фантастичними розповідями і фільмами стане нашою реальністю вже в найближчі 20-30 років.
Рано чи пізно роботи стануть невід'ємною частиною нашого побуту, який стали комп'ютери і мобільні телефони.
З одного боку, прогрес в цілому постійно прискорюється, але при цьому темпи розвитку споживчої та комерційної робототехніки, мабуть, трохи знизилися. Навіть провідні світові компанії, що виробляють роботів на комерційній основі, заморожують частину своїх проектів. Рівень розвитку роботів безпосередньо залежить від досконалості таких областей, як, наприклад, розпізнавання людської мови або штучний інтелект, а в них ніяких значних зрушень не було вже кілька років. Поки фахівці, що займаються дослідженнями в цій сфері, не знайдуть нову парадигму, роботи так і не навчаться здійснювати складні комплексні дії. А ось принести тапочки або пропилососити кімнату - цілком в їх силах. Власне роботи-пилососи вже зараз дуже популярні. Так, що за робототехнікою майбутнє, але до нього ще кілька десятиліть.