Роботы и искусственный интеллект

Восстание машин, недовольных единоначалием человечества на обживаемой ими планете, если и возможно, то вряд ли выпадет на век сегодняшних читателей этих строк. Что, тем не менее, совсем не означает отсутствие опасности и оправданность ленивой беспечности. Группа учёных из Университета Вашингтона (University of Washington) провела исследование разнообразных угроз безопасности и частной жизни, которые исходят от уже предлагаемых рынком роботов. Вероятность повторения в реальности подобных показанным в фильме "Я, робот" событиям стремится к нулю, но "обычные" домашние электронно-механические создания легко превращаются в источник проблем, в основном благодаря связанной с сетью функциональности, призванной сделать устройства более практичными. Другими словами, если владелец может через интернет получить доступ к встроенной в машину камере, то же теоретически подвластно злоумышленнику.

Исследователи построили работу на изучении трёх наиболее распространённых "бытовых" роботов с целью установить потенциальные последствия появления в распоряжении среднестатистического потребителя более сложных и интеллектуальных машин. Уже сегодня неискушённый в технике пользователь может издалека контролировать через интернет некоторую бытовую электронику наподобие приставок Slingbox и TiVo, освещения и кондиционеров. В дальнейшем внедрение подобных технологий будет только расти. Конечно, большой беды не случится, если некто посторонний через всемирную паутину решит поиграть с включением/выключением света в гостиной, но стоит представить вместо люстры устройство с камерой, микрофоном и "руками", и всё выглядит менее радужно. Команда Университета Вашингтона взяла за образцы RoboSapienV2, Rovio и Erektor Spykee и протестировала их на прорехи в безопасности. Высокотехнологичные продукты оказались ненамного лучше то и дело взламываемых веб-сайтов. Хакеру не составит особого труда идентифицировать робота по периодически посылаемым им пакетам данных при "общении" с беспроводной сетью (или даже реконструировать видеопоток с помощью Wireshark). Угадать пароль для доступа к функциям устройства также не непреодолимое препятствие, учитывая подход многих пользователей к сложно запоминаемым комбинациям.

В связи с нынешними технологическими ограничениями физический ущерб, который могут нанести роботы, минимален, однако чужие "уши и глаза" в доме при должном умении киберпреступника превращаются в мощный инструмент. Например, легко можно определить отсутствие хозяев или при некоторых условиях подсмотреть набираемый на компьютере пароль к какому угодно веб-сервису. Сценариев много, суть одна: чем больше сложных технологий появляется в жизни людей, тем больше перспектив открывается для реализации связанных с ними угроз. Рекомендация учёных в следующем: поразмышлять над опасностью домашних роботов, и если обойтись без них нельзя, сделать всё возможное, чтобы свести риски к минимуму.

Для своего эксперимента ученые выбрали три вида летающих жуков - распространенных на юге США Cotinus texana (зеленых июньских жуков), африканских Mecynorrhina torquata и южноамериканских Megasoma elephas (Мегасома слон). Последний является одним из самых крупных жуков в мире, достигая размера ладони взрослого человека.

Размеры жуков имели решающее значение для успеха эксперимента - мелкие насекомые просто не смогли бы подняться в воздух из-за веса приемопередатчика и элемента питания. Электроды были имплантированы в жуков, когда они находились на стадии куколки. Выбранные насекомые в процессе развития от яйца до взрослой особи претерпевают полную метаморфозу, что значительно облегчило работу ученых.

Заказчиком выступает DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) - агентство передовых оборонных исследовательских проектов, работающее в структуре министерства обороны США. Цель проекта под кодовым названием "BPN451" - создание дистанционно управляемой шпионской видеокамеры на базе летающих насекомых. По словам ученых, существующие сегодня микроскопические летательные аппараты (MAV - Micro Air Vehicle) значительно уступают насекомым по таким характеристикам, как размер, полезная нагрузка и надежность.

Ссылки по теме
- Remote controlled bugs buzz off - BBC News, 13.10.2009
_http://news.bbc.co.uk...gy/8302903.stm
- Remote radio control of insect flight - Frontiers in Integrative Neuroscience, 05.10.2009
_http://www.frontiersi...o.07/024.2009/

Сайты по теме
- Remote-controlled cyborg beetle (YouTube)
_http://www.youtube.com/watch?v=PAeV96bTRiI

Команда студентов из университета Корнелл (Cornell University) выиграла соревнование, проводимое среди моделей автономных подводных транспортных средств. В программу состязаний входило прохождение объекта через ворота, точное следование путевой разметке, транспортировка погруженного в воду буя, стрельба мини торпедами по мишеням и многое другое. При этом, все испытания устройства должны были преодолевать самостоятельно, без какого-либо вмешательства человека. Победу одержала модель “Nova”, бортовой компьютер которого использует Debian Linux в качестве операционной системы.

Соревнования проходили при поддержке американской Ассоциации разработчиков автоматических самоходных систем и Бюро по глубоководным исследованиям. В качестве полигона был выбран специально оборудованный для таких целей бассейн Центра боевых космических и морских систем США (SPAWAR). Устройство “Nova” победило, пройдя абсолютно все испытания. Последний раз таких результатов добивалась команда Массачусетского Технологического института в 2002 году.

По словам лидера группы разработчиков ПО команды-победителя, Бенджамина Сейденберга (Benjamin Seidenberg), еще 3 года назад, когда он только пришел в проект, их компьютерная инфраструктура представляла собой достаточно пестрый микс из операционных систем, включавших в себя Windows XP, Server 2003, Debian, Ubuntu, FreeBSD и Gentoo. После того, как было принято решение перевести сервера и рабочие станции на дистрибутив Debian, процесс разработки стал намного более легким и управляемым. Помимо операционной системы команда использует открытые проекты libdc1394 для видео захвата и OpenCV для последующей обработки и анализа изображения. «Легкость» и функциональность этих библиотек очень хорошо сочетаются с требованиями, предъявляемыми к встраиваемым мобильным системам, т.к. значительно экономит энергопотребление в автономном режиме.

И вот на днях сотрудники этой компании вместе с учёными университета Чикаго (University of Chicago) представили опытный образец "жидкого робота" на международной конференции IROS 2009.

Прототип ChemBot, как и предполагалось изначально, имеет эластичную "кожу", которая состоит из нескольких отсеков. Эти отсеки наполняются воздухом и некими частицами. Когда воздух из "тела" робота выпускается, "кожа" сжимается, а частицы приближаются вплотную друг к другу, чтобы заполнить пустоту. Данный отсек в результате затвердевает. Контролируя такие сжатия и вздутия в разных отсеках, разработчики заставили "Химбота" передвигаться.
Правда, до требуемого Пентагоном "Химического робота" пока далеко: ChemBot должен сжиматься до десятой части собственного размера и протискиваться в отверстие диаметром 1 сантиметр, а прототип этого ещё не умеет. Напоследок заметим, что уже существует робот без твёрдых частей, а японцы успели создать ходячий гель.

Разработчики утверждают, что "МРК-27 - БТ" гораздо подвижней и устойчивей, чем зарубежные аналоги, в частности - американские роботы SWORDS. Система управляется дистанционно при помощи двух джойстиков. Это позволяет оператору находиться на расстоянии в 200-500 метров от места, где ведутся боевые действия. Помимо этого российский робот оснащен камерами, которые передают изображение на два монитора, что помогает вести прицельный огонь.

В настоящее время мобильный робот существует в одном экземпляре. Как отмечает РИА Новости, Минобороны РФ заинтересовано в получении подобной техники. Однако пока заказов на новую систему нет, и серийное производство "МРК-27 - БТ" не началось. В США, по данным агентства, насчитывается свыше тысячи боевых роботов.

Летом 2008 года компания Foster-Miller поставила Минобороны США первого боевого робота MAARS (Modular Advanced Armed Robotic System), созданного на базе прототипа SWORDS. На его поворотной башне можно установить пулемет M240B калибра 7,62 миллиметра и пусковую установку калибра 40 миллиметров для ведения огня различными видами гранат. При этом отмечалось, что к 2014 году военнослужащие США получат 1700 боевых роботов.

Владимир Бойко также добавил, что комплект экипировки второго поколения будет включать системы поражения, защиты, управления, жизне- и энергообеспечения. Общая стоимость проекта "Боец-21" оценивается приблизительно в 35 миллионов долларов. В США, по словам Бойко, на подобные цели выделено 1,5 миллиарда долларов.

Экзоскелетная конструкция представляет собой внешний каркас, который позволяет снять лишнюю нагрузку с мышц человека и увеличить его мускульную силу. Разработкой экипировки с элементами экзоскелета занимаются различные американские компании, в том числе Lockheed Martin, которая в феврале текущего года продемонстрировала свою новую систему HULC.

XIII Международная выставка средств обеспечения безопасности государства открылась 27 октября на ВВЦ. В мероприятии, которое продлится до 30 октября, примут участие свыше 300 компаний из России и других стран.

ак объясняют разработчики, небольшие отряды пехоты смогут брать «Рекса» с собой на боевые задания в качестве вьючного животного. Маленький робот способен переносить груз весом свыше 180 килограммов, например дополнительный боезапас, который в обычных условиях распределяется между несколькими пехотинцами. «Рекс» сможет функционировать в течение 72 часов без дозаправки.

«Грузовой робот следует за старшим в группе, сохраняя заданную дистанцию. За эту способность отвечает технология, разработанная и запатентованная сотрудниками IAI. С помощью простых голосовых команд лидер может приказать устройству остановиться, подойти поближе или продолжить движение, - объясняет сотрудник компании Офер Глазер (Ofer Glazer), – Голосовой интерфейс позволяет оператору взаимодействовать с роботом, не отвлекаясь от выполнения своей основной задачи. Кроме того, военнослужащие смогут освоить этот понятный механизм управления без дополнительного обучения».

Инженеры разрабатывали свою роботизированную транспортную платформу с учетом острой потребности в подобных устройствах. В компании Israel Aerospace Industries не сомневаются в том, что военные и гражданские организации будут приобретать транспортных роботах десятками тысяч единиц, а общая стоимость таких заказов составит сотни миллионов долларов.

Производитель утверждает, что ее новый продукт является первым в истории сельскохозяйственным роботом, способным выполнять ряд полевых работ в автономном режиме. Робот-фермер работает на газовом топливе, а вместо колес, для большей маневренности, использует гусеницы, придающие ему сходство с обыкновенным трактором. Длина робота составляет 2 метра, а высота - 1 метр.

Современные навигационные механизмы позволяют помощнику фермера уверенно ориентироваться в пространстве. С помощью лазерных лучей робот измеряет дистанцию до специальных отражающих панелей, которые устанавливаются по периметру поля с интервалом в 10 метров.

Конструкторы из Fuji Heavy сообщают, что их детище может использоваться для выращивания фруктов и овощей, а исключительная точность движений и аккуратность робота позволит использовать его даже внутри оранжерей и теплиц.

Компания планирует начать поставки сельскохозяйственной техники уже в следующем году. Стоимость одного экземпляра устройства составит примерно 100 000 долларов, это означает, что услугами «робофермера» смогут воспользоваться лишь крупные и состоятельные хозяйства или государственные предприятия.

выпуском игровых манипуляторов для сенсорного управления в трехмерных виртуальных средах. Новый манипулятор, создаваемый в первую очередь для военных, поможет оценить силу, которую прикладывает робот для операций с объектом, так что операторы смогут с предельной точностью и бережностью брать и переносить хрупкие или опасные объекты, управляя роботом на безопасном расстоянии.

Для примера, новый манипулятор поможет оператору чувствовать рывки и толчки при управлении роботом – это может оказаться очень полезным при движении через препятствия. Кроме того, оператор может буквально почувствовать своими руками, если робот коснется провода – неоценимая функция при обезвреживании самодельных взрывных устройств. Как обещают разработчики, манипулятор RTK, созданный на основе современных игровых манипуляторов с обратной связью, поможет сократить время выполнения заданий и нагрузку на операторов, повысит маневренность роботов, снизит сроки обучения операторов, а также улучшит осведомленность операторов о ситуации в зоне действия дистанционно управляемых роботов.

Следует заметить, что пространственные манипуляторы Novint с богатыми возможностями обратной связи уже используются в медицине и в инженерных приложениях, где помогают управлять просмотром изображения при магнитно-резонасной томографии и трехмерном ультразвуковом сканировании. Расширенную тактильную связь с роботом или виртуальным скальпелем обеспечивает технология искусственного осязания, которая позволят получить такие же тактильные ощущения от прикосновения с виртуальным предметом, как при реальном физическом касании. В результате оператор может буквально пощупать и взвесить виртуальный объект, оценив его вес, фактуру, эластичность и другие чисто физические параметры.

Сейчас проект разработки пространственных манипуляторов с обратной тактильной связью TRK финансирует государственная корпорация секретариата министерства обороны США (Secretary of Defense Joint Ground Robotics Enterprise) через консорциум робототехники Robotics Technology Consortium.

Местом проведения мероприятия был выбран город Харбин. Там находится Харбинский технологический институт, где работала исследовательская группа, придумавшая "учить" роботов играть в футбол. Точная дата харбинской робоолимпиады пока неизвестна. В настоящее время Китай ищет спонсоров для своего проекта.

Китай - не первая страна, которая решила устроить соревнования роботов. Уже несколько лет робоигры (RoboGames) проходят в Сан-Франциско в Калифорнии. В американских соревнованиях могут участвовать не только гуманоидные роботы, но также колесные и другие машины.

Главным достоинством новой схемы управления является свобода от любых интерфейсов, какими бы интуитивно понятными они ни были. Исследователи прогнозируют, что силой мысли пользователи смогут, например, переходить с одной веб-страницы на другую или переключать телеканалы. Сотрудники корпорации отмечают, что еще 20 лет назад никто не поверил бы, что все будут носить с собой карманные компьютеры и предполагают, что схожая судьба ждет их разработку.

Пока размеры датчика недостаточно малы для того, чтобы имплантировать его в мозг. Прототип сенсора пока размещен в специальной гарнитуре. Кроме того, далеко не завершена работа по расшифровке сигналов мозга. Исследователи лишь обнаружили, что схожие образы проявляются у разных людей одинаково. Это дает надежду на распознавание некоторых стандартных реакций, а, значит, и команд, передаваемых на компьютер.

В настоящее время уже существует ряд устройств (обычно называемых нейрошлемами), использующих мозговые волны для управления электроникой. Активно интересуются этой тематикой в вооруженных силах США. Пока все подобные устройства требуют тщательной настройки, часто неправильно срабатывают и не имплантируются в мозг.