С незапамятных времен человечество мечтало о рукотворных помощниках, которые работали бы вместо него; хорошо всем известный принцип «лень – двигатель прогресса» здесь особенно актуален. Время шло, возможности людей возрастали. Уже заговорили об искусственном интеллекте – в надежде загрузить роботов не только физической, но и умственной работой. Далеко ли продвинулся воз в этих направлениях? Какими возможностями обладают коммерческие модели роботов? И, заодно, как этот пост очутился в блоге Intel? Попробуем ответить на все вопросы.
Сегодняшний день
Итак, чего достигли роботы на сегодняшний день? Поскольку эта категория устройств очень разнообразна по характеристикам и областям применения, проще всего на этот вопрос ответить, приведя примеры наиболее удачных и успешных разработок.
Нет, это не паровозик, а вполне себе рабочий Arduino
В сегменте мобильных роботизированных устройств в последние годы обрела широкую известность платформа Arduino, объединяющая в себе центральный контроллер и обвязку для сопряжения с периферией – датчиками, двигателями и проч; хаброспециалисты также уделили ей достаточно внимания (вот свежайший пост на эту тему) На Arduino конструируют самые различные движущиеся средства: ездящие, летающие и плавающие; много еще и всего не движущегося, но нам оно сейчас не так интересно. Среда разработки позволяет программировать поведение устройства и настраивать взаимодействие его компонент. Arduino привлекает тысячи поклонников прежде всего тем, что представляет собой конструктор не только в аппаратном, но и программном смысле: имеющиеся модули и библиотеки значительно упрощают работу с ним.
Стая роботов-пылесосов во главе с вожаком
Вы, наверное, будете смеяться но именно робот-пылесос является сейчас наиболее коммерчески успешным роботизированным устройством в мире. А если, не смеясь, подумать, то ничего удивительного в этом нет, ведь пылесос – действительно реально необходимая вещь среди остальных полу- и целиком игрушек. Умственные способности устройств, подобных iRobot, не особенно велики – порой их не хватает даже для выполнения непосредственно пылесосных функций. Скажем, пылесосы могут легко заблудиться среди мебельных ножек; то есть залезть у них ума хватает, а вот вылезти – уже нет. Так что простора для эволюции предостаточно.
Еще одна стая. Или свора. Хотя, скорее, хор, поскольку поют.
Sony AIBO представляет собой, пожалуй, самый раскрученный проект домашнего робота. Несмотря на то, что собачки AIBO уже не выпускаются, они по-прежнему пользуются спросом; несомненно также, что они оказали влияние на всю индустрию робо-игрушек. Плюсы AIBO – огромное количество сенсоров всего (что, впрочем, не мешало пёсику падать со стола), изощренные алгоритмы развития с ветвлениями (как в хорошей стратегической игре), ну, и общая няшность, конечно. По части имитации реальности инженеры Sony превзошли себя, особенно учитывая то, что разработки велись еще в конце прошлого века. Однако проект был закрыт, что, определенно, символизирует.
Перспективы
Изучая участников нашего хит-парада и родственные им модели, можно сделать выводы о ситуации в индустрии в целом. Прежде всего, бросается в глаза, что большинство «домашних роботов» — не более чем игрушки, причем игрушки для гиков. Само по себе это не страшно, однако сильно ограничивает и требования к изделию, и бюджет на разработку. Безусловно, роботы-вертолеты должны существовать, причем в большом количестве, поскольку весело. И пылесосы тоже, поскольку нужно. Но называть роботами стоит все-таки устройства несколько другого рода. Те, которые приносят реальную пользу, чей искусственный «разум» направлен на самопрограммирование, созидание, а не на имитацию. Какие проблемы встречаются на пути разработки подобных роботов?
OpenROV — подлодка с открытым кодом
История AIBO показала коммерческую уязвимость серьезных роботопроектов, однако эта проблема не так велика, как может сначала показаться. Хорошим вариантом разработки ПО могло бы стать создание команды разработчиков под эгидой Open Source. А что сделать с платформой? Здесь, действительно, есть трудности. Понятно, что от контроллера Arduino с рабочей частотой до 20 МГц невозможно ожидать просчета сложных адаптивных реакций и активного ветвления алгоритма поведения. 700 МГц RISC процессор AIBO позволял довольно правдоподобно имитировать развитие и реагировать на события. Но вопрос тут не только в мегагерцах и гигабайтах. Серьезный проект должен предоставлять качественную среду разработки и возможность написания программ на языках высокого уровня, без которых невозможно программировать систему как единое целое.
Что же мы получили? Вместо микросхемы с мотором мы имеем компьютер с ногами. Ну, или без ног, как получится. Главное, что компьютер имеет стандартную архитектуру, стандартную программную платформу и программируется стандартными средствами разработки. Вместо задачи пилотирования экзотического пепелаца мы свели все к рутинному программистскому труду – да не обидится никто на слово «рутина».
Дело за малым – создать робота стандартной архитектуры и оснастить его зайчатками разума. Как вы понимаете, такие роботы уже существуют, иначе не было бы смысла писать эту статью. И построены они – SURPRISE! – на платформе Intel.
Q.bo, NAO и так далее
Наш первый герой – зеленый человечек на колесиках под названием Q.bo. С компьютерной точки зрения – это ПК с материнской платой mini-ITX, процессором Intel Atom или Core i3 и всем остальным необходимым. Сопряжением с моторикой и сенсорами ведают все те же Arduino-совместимые контроллеры. Управляется Q.bo операционной системой OpenQbo (клон Linux Ubuntu с интегрированным пакетом ПО для работы системы). К слову сказать, этот самый пакет в виде отдельного продукта ROS портирован для целого ряда ОС, говорят, даже на Windows работает.
Каких успехов добьется Q.bo – сказать пока невозможно, его продажи начнутся только в сентябре, стоимость – от 800 фунтов. Однако определенно можно утверждать, что Q.bo, оставаясь игрушкой, станет забавой все-таки нового уровня. Это не черный ящик, как AIBO, а интеллект, возможности которого закладываете и тренируете вы сами. А мощная аппаратная платформа позволяет заложить изощренные и правдоподобные отклики на реальность. Добавим сюда разнообразные плюшки, унаследованные Q.bo из мира ПК: простой механизм обновления ПО, возможность ремонта и апгрейда, драйвера ко всевозможной периферии и адаптерам и т.д.
А вот робота NAO, разработку компании Aldebaran Robotics, при всей своей несерьезной внешности игрушкой уже не назовешь; он предназначен, главным образом, для научных и медицинских целей. Как и Q.bo, управляется он ОС Linux, реализация специфических функций возложена на пакет ПО NAOqi. Аппаратная часть возглавляется двумя процессорами Intel Atom, имеется богатый набор сенсоров и моторов.
Два человека и NAO. Робот посередине
Несмотря на свою высокую стоимость (около 15000 долларов), NAO уже сейчас используется во многих зарубежных учебных заведениях: он помогает изучать математику, программирование, инженерные дисциплины. С помощью NAO исследователи изучают особенности распознавания предметов и голоса, движение тела человека. Наконец, на NAO обкатываются пилотные социальные программы роботизированного будущего: роботы учатся помогать престарелым людям, детям, страдающим психическими расстройствами, такими как аутизм и так далее.
Что можно сказать в заключение? Наверное, глупо спорить, нужны ли роботы в нашей жизни. Они и сейчас уже повсюду: любое современное устройство, от холодильника до автомобиля, в той или иной степени оснащено интеллектуальными функциями. Очевидно, что общий интеллект устройств далее будет только расти. Возможно, роботу не понадобятся ноги, и вы сможете разговаривать, скажем, с телевизором. Однако элементы искусственного разума по-прежнему сложны в разработке, и заниматься ими нужно изо всех сил и всем миром. Дело за малым — выбрать себе робота по душе и вперед, креативить! Робота с Intel inside, разумеется.
Автор: saul
