Роботы и искусственный интеллект

Сейчас эти научные предположения подтверждены на практике, когда учеными создано специальное приспособление, в значительной степени возвращающее зрение. Оно представляет собой очки, которые улавливают свет и передают информацию на специальное миниатюрное устройство. Последнее преобразует световые волны в электросигналы, которые поступают по тонкому кабелю на язык.

Язык избран в качестве канала для передачи сигналов в мозг, так как его нервные окончания очень чувствительны и способны передавать большое количество информации. Тем самым язык частично заменяет 2 млн оптических нервов, которые ведут из глазного яблока человек в мозг.

Как оказалось, получаемые языком импульсы преобразуются в головном мозге в образы. Журнал сообщает, что в ходе состоявшихся тестов слепые с помощью новейшего приспособления смогли увидеть дверь, кнопки вызова этажей в лифте и даже буквы.

Требуется около недели на то, чтобы человек смог научиться видеть с помощью языка.

Предполагается, что новые скафандры позволят более эффективно работать. В настоящее время только четверть мускульных усилий космонавта уходит непосредственно на выполнение его задачи. Остальное тратится на выполнение движений в неудобных и тяжелых скафандрах.

Дополнительно облегчить труд космонавтов должны специальные очки, проецирующие изображение участка пространства перед обладателем нового скафандра. По желанию изображение может быть увеличено.

В настоящее время скафандры проходят проверку в университете Мэриленда, где работают их создатели. Когда новая космическая одежда начнет применяться на практике (и насколько вероятно такое развитие событий), не сообщается.

Робот, укомплектованный лазерным дальномером, определяет расстояние до ближайших объектов и составляет наиболее эффективный алгоритм обхода статичных и движущихся препятствий. Для управления роботом используется специальная рукоятка, при этом электромеханический поводырь оценивает прикладываемое пользователем усилие для определения необходимой скорости и направления. Этот же механизм обеспечивает плавную остановку и набор скорости. А мобильная платформа, состоящая из двух больших независимых колес и активного ролика, позволяет устройству без труда передвигаться по склонам и неровным поверхностям.

Область исследования искусственного интеллекта (artificial intelligence, AI), работы в которой начались более 50 лет назад, не принесла ожидавшихся достижений. Амбициозные цели многих исследователей вылились в довольно скромные реальные результаты. Сегодня пионеры разработок в сфере наделения машин способностью мыслить самостоятельно готовятся пересмотреть всю концепцию идеи. Учёные полны решимости направить усилия сообщества в правильное русло, и вместе с оценкой прошлого, накопленным опытом, новыми технологиями и знаниями о мозге намерены покорить новые вершины.

Усилия сконцентрированы вокруг проекта стоимостью $5 млн с 5-летним сроком реализации – MMP (Mind Machine Project – Проект разумной машины), объединяющего профессоров, исследователей, студентов и докторантов. По словам директора Центра битов и атомов Массачусетского технологического института (MIT’s Center for Bits and Atoms) Нила Гершенфелда (Neil Gershenfeld), одной из задач является создание обладающих разумом машин, "что бы это ни значило". Проект пересматривает фундаментальную логику всех связанных с AI аспектов, включая природу сознания и памяти, а также способы воплощения их в физическую форму. "В сущности, мы хотим вернуться на 30 лет назад и переработать некоторые идеи, на которых остановился прогресс", - говорит Гершенфелд и добавляет, что должны быть устранены "фундаментальные ошибки", совершённые за много лет.

Зарождением AI как концепции принято считать проведённую летом 1956 году конференцию, где был предсказан быстрый успех новой области знаний. Один из типичных прогнозов того времени: "Через 20 лет машины будут способны выполнять ту же работу, что и любой человек". Текущая общепринятая оценка признала эти преждевременные обещания провалившимися. Но пустой тратой времени прошедшие годы также нельзя назвать: многие считавшиеся нереализуемыми функции для AI ещё в 1980-х годах сегодня никого не удивляют – например, автоматические системы, реагирующие на команды через распознавание речи. Однако неверные решения о направлениях развития технологий принимались в сферах сознания, памяти и тела, где текущая работа продвигается очень медленно. Так, до сих пор нет модели сознания и его способности решать проблемы несколькими путями. Частично сложности связаны с природой человеческого разума, развивавшегося миллионы лет как комбинация различных функций и систем. Как считает Гершенфелд, они к тому же не обязательно создавались как непосредственно совместимые. То же касается AI: вместо одного универсального решения стоит интегрировать широкий спектр программных и аппаратных моделей, способных в совокупности выполнять разнообразные задачи.

Вторым объектом внимания проекта MMP является память. Большой объём работы проведён для формализации неточной, комплексной природы способности запоминать и воспроизводить отложенное в памяти в виде чёткой логики и правил. "Сейчас возможно аккумулировать весь жизненный опыт индивидуума, а затем сделать выводы из этих данных, полных неоднозначностей и противоречий. Так мы устроены – мы не мыслим точными категориями", - поясняет Гершенфелд. Поэтому компьютеры должны учиться работать с неточной информацией, а не избегать её. Что же касается "тела", здесь пути компьютерных наук и физики разошлись десятилетия назад. Машины программируются последовательными строками кода, но "сознание так не действует. В нём всё происходит всюду и постоянно", считает учёный. Новая разработка в программировании, называемая RALA (reconfigurable asynchronous logic automata – реконфигурируемые асинхронные логические автоматы), должна перевести всю компьютерную науку на физическую основу, используя вычисления "с применением физических единиц времени и пространства, чтобы описание системы совпадало с реальным описываемым объектом".

MMP охватывает пять поколений исследований искусственного интеллекта. Каждое представлено работами того или иного исследователя – от профессора Марвина Мински (Marvin Minsky) до одного из самых молодых студентов за всю историю MIT Дэвида Делримпла (David Dalrymple), поступившего в институт в 14 лет, и одарённого "самоучки" Питера Шмидта-Нильсона (Peter Schmidt-Nielson), который без единого проведённого в компьютерном учебном классе часа в 15 лет играет важную роль в разработке средств проектирования для нового ПО. MMP основан компанией Make a Mind Company, возглавляемой старшим научным сотрудником Intel Ричардом Уиртом (Richard Wirt).

По мнению специалиста в области когнитивных процессов психолога Стивена Пинкера (Steven Pinker), начиная с 1980-х годов внимание уделялось выводу программных продуктов на рынок вместо изучения интересных принципов работы интеллектуальных систем. И это не самым лучшим образом сказалось на развитии AI, поскольку ни психологи, ни лингвисты, ни философы не способны в одиночку справиться с созданием самостоятельно принимающих решения систем. Ощущается недостаток новой теоретической базы, хотя в связанных с искусственным интеллектом направлениях науки и техники достигнут немалый прогресс. Считавшиеся суперкомпьютерами несколько лет назад машины сегодня за относительно невысокую стоимость оказываются на персональных рабочих столах. Десятки лет назад Алан Тьюринг (Alan Turing) предложил известный тест на определение действительных возможностей систем-претендентов на звание обладающих AI: если человек в процессе дистанционного общения с компьютером через терминал не сможет достоверно сказать, является ли собеседник живым существом, тогда последний будет признан имеющим интеллект. До сих пор ни одна разработка не прошла испытание достаточно убедительно.

Марвин Мински предлагает другой тест, позволяющий установить, достигла ли машина уровня полезных окружающим способностей: система должна прочесть простую детскую книгу, понять сюжет и объяснить его "своими словами" либо задать логичные вопросы. Неясно, насколько осуществима такая задача в ближайшем будущем, но по мнению Мински необходимы сложные, объединяющие специалистов проекты. Один из них, над которым работает группа MMP, является формой вспомогательной технологии, называемой сопроцессор для мозга. Он предназначен для помощи страдающим от недугов наподобие болезни Альцгеймера. Концепция предполагает мониторинг активности человека и его мозга, определение момента, когда нужна помощь, и предоставление полезной информации, например, имени вошедшего в комнату человека и время последней встречи с ним. Для здоровых людей подобные разработки сулят расширением "стандартных" возможностей мозга. Устройство должно причинять насколько можно меньший дискомфорт, и есть вероятность, что не будет отличаться на вид от пары наушников.

Далее проголодавшийся пользователь садится за компьютер и благодаря размещённой над плитой камере видит стоящих перед кипящей кастрюлей "поварят" сверху. Одна машина отвечает за добавку в суп ключевых компонентов, вторая – за приправы, третья – за перемешивание поварёшкой. Посредством несложного интерфейса человек задаёт роботам последовательность действий и нажимает кнопку Start. Вот как всё это происходит.

_http://www.youtube.co...ru_RU&fs=1

Сугиура со товарищи выделяют три преимущества системы: "Во-первых, мы используем небольших мобильных роботов, а не встроенные системы, что повышает гибкость и безопасность. Во-вторых, съёмные маркеры позволяют легко настроить систему и приспособить её к определённой среде. В-третьих, мы предоставляем графический пользовательский интерфейс с подробной инструкцией".

Официально явить миру доработанный проект "Готовим еду с роботами" японцы рассчитывают на международной конференции "Человеческий фактор в вычислительных системах" (CHI 2010), которая пройдёт в Атланте с 10 по 15 апреля 2010 года. А пока вы можете почитать о роботах, которые умеют жарить лепёшки, готовить омлет и наводить порядок на кухне.

Путешествие между городом Нью-Джерси, расположенном на восточном побережье США, и испанской провинцией Галиция (Galicia) заняло примерно 225 дней. Все это время электронный мореплаватель дрейфовал с океанскими течениями, периодически используя ресурсы единственной батареи для корректировки курса и погружаясь на глубину 200 метров во время штормов.

В прошлую пятницу робот Scarlet Knight был выброшен волнами на берег недалеко от города Байона (Baiona). Примечательно, что именно из этого населенного пункта в 1493 году стартовала экспедиция, возглавляемая Христофором Колумбом. По мнению ряда источников, в ходе этого путешествия состоялось первое открытие европейцами Американского континента.

На проведенной торжественной церемонии испанский министр транспорта Хосе Бланко (Jose Blanco) вручил робота-мореплавателя Джерри Миллеру (Jerry Miller), представителю управления науки и техники при администрации президента США. «Мы заинтересованы в продолжении научного сотрудничества и готовы принимать участие в инициативах, подобных этой», - заявил министр.

Стоит отметить, что Scarlet Knight совершил свое путешествие не только для того, чтобы продемонстрировать миру возможности американского роботостроения. На протяжении всего маршрута робот занимался мониторингом климатических изменений, в том числе собирал информацию об океанских течениях, а также брал пробы морской воды для анализа температуры и содержания соли.

В скором времени Scarlet Knight займет заслуженное место в экспозиции Смитсонианского научного музея в Вашингтоне. Его точная копия также будет демонстрироваться жителям и гостям городка Байона в одном из местных музеев.

Производством устройств займется компания Kokoro, завсегдатай всех крупнейших выставок и конференций, посвященных роботам. По требованию заказчика робототехники смогут сконструировать его точную электромеханическую копию в натуральную величину. Стоит сразу отметить, что нынешняя модель Actroid не годится на роль полноценного дублера, робот пока еще даже не умеет ходить. При этом «актроиды», покрытые искусственной кожей из эластичного силикона, способны поразить пользователей предельно реалистичной мимикой. Роботы могут улыбаться и следить глазами за собеседником, а предоставленный заказчиком образец собственной речи позволит наделить устройство голосом владельца.

К сожалению, предлагаемое удовольствие окажется доступным далеко не для всех. Стоимость одного андроида Actroid составит приблизительно 225 тысяч долларов. Впрочем, в рамках проводимой акции, разработчики планируют продать всего лишь двух андроидов, сконструированных по индивидуальному заказу. Основной же задачей организаторов является изучение потребительского спроса. Если неотличимые от живых людей роботы будут пользоваться достаточной популярностью, разработчик может принять решение об их запуске в серийное производство.

В скором времени у продукта компании iRobot, присутствующего на рынке с 2002 года, появится достойный конкурент. Новый претендент на звание самого умного пылесоса является детищем американской компании Neato Robotics, а его имя Neato можно перевести с английского как «чистюля».

Так же как и Roomba, робот Neato может использоваться для сбора пыли с деревянного пола и ковровых покрытий, он способен выполнять заданную хозяином программу и самостоятельно возвращаться к док-станции после выполнения задания или при возникшей необходимости в подзарядке аккумулятора.

При этом Neato отличается от своего старшего брата большей сообразительностью и располагает более полным представлением об окружающем пространстве.

При включении Neato составляет «карту» предназначенного для уборки помещения, запоминая расположение стен, предметов мебели и дверных проемов в радиусе до 4 метров. В отличие от Roomba с его беспорядочным зигзагообразным маршрутом, Neato совершает экономные возвратно-поступательные движения, не пропуская не одного участка пространства и тратя на уборку значительно меньше времени. Робот Neato обладает привлекательной обтекаемой формой, а небольшая высота (4 дюйма) позволяет ему беспрепятственно проникать под кровати, шкафы, диваны и другие препятствия.

К сожалению, использование передовых технологий заметно отразилось на цене прибора. Если стоимость самой дешевой модели Roomba составляет всего 130 долларов, то единственная доступная разновидность Neato обойдется любителям чистоты в 400 долларов. Впрочем, производители уверены, что умный и элегантный Neato, который появится на прилавках магазинов уже в феврале следующего года, обязательно найдет своего клиента.

«Инфракрасные датчики позволяют устройству ориентироваться в пространстве, электромеханическая птица также может менять высоту полета и поворачивать влево и вправо, - объясняет профессор Хироши Рю (Hiroshi Ryu), один из создателей любопытного устройства из Chiba University, - Робот умеет выписывать восьмерки в воздухе и может похвастаться большей стабильностью и маневренностью, чем привычный вертолет с несущим винтом».

В недалеком будущем разработчики намерены научить робота неподвижно зависать в воздухе, а к марту 2011 года электромеханическая птица будет укомплектована цифровой камерой. После этого миниатюрного робота, на разработку которого было потрачено свыше 200 миллионов иен (2,1 миллиона долларов), можно будет использовать в различных спасательных и разведывательных операциях. Летающее устройство, оснащенное камерой, сможет обнаруживать жертв землетрясения, погребенных под обломками рухнувшего здания, выслеживать преступников или даже собирать опытные образцы на Марсе.

«В настоящее время наша исследовательская группа занята активным изучением и копированием механизмов, существующих в живой природе, однако в дальнейшем мы надеемся разработать нечто уникальное, по своим возможностям превосходящее ее творения», - сообщает ученый.

Новинка, разработанная специалистами из True Companion, на минувших выходных была представлена на выставке Adult Entertainment Expo в Лас-Вегасе.

Секс-робот с темными волосами по имени Roxxxy реагирует на касание. Так, если куклу взять за руку, то она скажет: "Мне нравится держаться с тобой за руки".

Как отмечают СМИ, остальные звуки, которые может воспроизводить Roxxxy, характерны для непечатной лексики. При этом кукла, подчеркивают ее создатели, вовсе не заурядная игрушка.

Roxxxy можно подключить к лэптопу, чтобы регулировать силу реакции на прикосновения к "стратегическим локациям". Кроме того, она может поворачивать голову и шевелить губами.
Секс шагнул далеко – теперь вы желаете поговорить с партнером" - Хайнс

Дуглас Хайнс, основатель True Companion, подчеркивает, что кукла может поддержать простую беседу. "Секс шагнул далеко – теперь вы желаете поговорить с партнером, - говорит разработчик. - Она не пылесосит, не умеет готовить, однако делает практически все остальное, вы понимаете, что я имею в виду".

Хайнс уточнил, что все фразы, внесенные в память Roxxxy, записаны заранее. Однако обладатель куклы может перепрограммировать ее словарный запас на свое усмотрение. Кроме того, лексику Roxxxy можно будет пополнить, скачав обновления через интернет.

Хайнс, который является заядлым футбольным болельщиком, отметил, что с куклой можно обсудить игру Манчестер Юнайтед.
Она не пылесосит, не умеет готовить, однако делает практически все остальное, вы понимаете, что я имею в виду" - Хайнс

Кроме того, владелец Roxxxy может выбирать разные образы куклы – от Дикой Венди до Фригидной Фарры. Стоимость новинки, в зависимости от комплектации, - от 7 до 9 тысяч долларов. В продажу она должна поступить в течение нескольких месяцев.

Вскоре True Companion планирует выпустить мужскую версию куклы по имени Роки (Rocky).

Как сообщается в пресс-релизе KIST, благодаря технологиям высокоскоростного трёхмерного распознавания объектов и высокоточного манипулирования предметами роботы способны "приготовить простую еду".




Безусловно, до японских коллег корейским специалистам ещё далековато. Между тем напомним, что власти Южной Кореи поставили перед собой амбициозную цель: к 2020 году роботы должны быть в каждом доме. На сегодняшний день самыми известными корейскими человекоподобными машинами являются андроид HUBO и девушка-робот EveR. Также стоит вспомнить андроида-охранника по имени Rongun, "эмоциональных" Kobie и Rabie, источающего запахи дроида-пингвина POMI и детскую "лошадку" Ringbo.

На этом и сфокусирован проект "Рог изобилия" (Cornucopia). Он несёт подзаголовок "Цифровая гастрономия" (Digital Gastronomy), подчёркивающий компьютерную составляющую выдуманных (пока) бытовых приборов. Множество файлов, описывающих те или иные блюда, как и инструменты для произвольной настройки таких "массивов данных" отличают идею наших персонажей от схожих проектов-предшественников.




Перевернуть готовку с ног на голову: собирать блюда буквально по отдельным каплям – решили Марсело Коэльо (Marcelo Coelho) и Амит Зоран (Amit Zoran), основные авторы концепции, работающие совместно с Пэтти Маес (Pattie Maes), главой исследовательской группы "жидких интерфейсов" знаменитой медиалаборатории Массачусетского технологического института, и Уильямом Митчеллом (William Mitchell), шефом группы Smart Cities той же медиалаборатории. Последний нам, к слову, известен по проекту Cuter Scooter и ряду других работ.

Центральное место в замысле американских кудесников занимает "Цифровой производитель" (Digital Fabricator) — 3D-принтер, печатающая головка которого рисует сразу двенадцатью "цветами". И эти цвета — не просто какие-нибудь ароматизаторы, как предлагалось в некоторых концептах прошлых лет, а реальные съедобные компоненты блюд, способные, как нетрудно догадаться, хотя бы немного течь. Что это может быть, специалисты из Массачусетса не говорят. Видимо, мясные и сладкие пасты, разное тесто, соусы, мелкорубленые орехи или фруктовые желе и прочее в таком роде. Всё это добро должно храниться в охлаждаемых картриджах, установленных наверху принтера.




Ключ к работе устройства — печатающая головка. Она оснащена парой сместителей-экструдеров, а также узлами для быстрого нагрева или охлаждения выдавливаемых компонентов. Для точечного запекания отдельных фрагментов изделия, говорят изобретатели, можно применить лазер, а за охлаждение будут отвечать электрические термоэлементы или трубки с холодной водой.

Картриджи с компонентами блюд должны быть оснащены датчиками уровня, что откроет интересные перспективы. Например, можно заставить компьютер автоматически заказывать через Интернет пополнение припасов для принтера, а пользовательскую программу по приготовлению блюд — научить предлагать подходящие замены "цветов", если один из них закончится. Также софт должен следить за сроком хранения компонентов.




Управлять устройством в самом простом случае можно через контактный экран, расположенный на нём самом, а в идеале — через PC. В последнем варианте появляются широкие возможности для творческой переработки рецептов, а также такие приятные вещи, как, к примеру, рассылка файлов друзьям (у которых должен быть такой же принтер).


Коэльо, Зоран, Маес и Митчелл уже проявляли себя в проектах, приносящих экзотические идеи в повседневный быт (фотографии MIT).

Заметим, общий принцип последовательного нанесения капелек чего-либо при помощи движущейся по направляющим головки таит великое множество вариаций. Мы уже видели проекты, идеи и даже реализованные изобретения в области трёхмерной печати микророботов и живых тканей и органов, мы знаем также, что на принтер можно "вывести" хоть ледяные кружки, хоть настоящие бетонные дома или, к примеру, имплантаты кости. Добавить к таким талантам трёхмерных принтеров клубнику со сливками было замечательной идеей.

А ведь у Марсело и Амита есть ещё пара задумок. "Виртуоз-миксер" (Virtuoso Mixer) в целом действует сходным с Digital Fabricator способом. Но вместо смещения печатающей головки по всем трём координатам здесь просто вращается карусель с восемью контейнерами, выдающими на заготовку блюда точно дозированные порции чего-нибудь вкусного.

Точнее, исходные компоненты, прежде чем попасть на нижний лоток, проходят средний слой с восемью обрабатывающими устройствами (дробилками, миксерами с разными насадками и так далее). Этот слой установки тоже свободно вращается. Любой из исходных восьми ингредиентов может попасть в любой "обработчик", так что получается 64 комбинации. Нижний же лоток при помощи массива термоэлементов может быстро нагреваться или охлаждаться, обеспечивая окончательное приготовление порции. Как и в случае с 3D-принтером, управлять каруселями должен компьютер, предоставляющий пользователю наглядный и простой интерфейс.




Дополняет "сладкую парочку" – "Робот шеф-повар" (Robotic Chef). Несмотря на громкое название, это небольшое устройство имеет довольно ограниченное применение. Весь обед или завтрак оно не приготовит, но зато избавит от ручного труда при обработке некоторых компонентов блюд — фруктов, кусков рыбы или мяса.

Robotic Chef — это робот-манипулятор с пятью степенями свободы. На конце его руки расположен блок с автоматически сменяющимися инструментами: мини-свёрлами, шприцами для "инъекции" приправ, может быть, ещё миниатюрными ножами... Фантазия, в общем, тут вполне может разгуляться. Например, Амит говорит о крошечном лазере для вырезания на блюде запрограммированных надписей.

Также Зоран пишет: важной особенностью данного робота является возможность не только колоть и резать, но растягивать, поворачивать и скручивать объект, удерживая его в специальном креплении. Всё это можно делать с несколькими кусочками пищи подряд строго одинаковым, повторяющимся образом. И это, мол, тоже важно для конечного результата. А ещё в основании манипулятора расположена миниатюрная электроплитка, расширяющая возможности "шефа".




Никто уже не сомневается, что роботы-манипуляторы способны ловко обращаться с едой. Тонкости могут заключаться лишь в деталях самих роботов и, конечно же, программировании. К примеру, роботы умеют варить суп, жарить лепёшки и готовить омлет. Американцы здесь просто пошли на дальнейшее развитие давних идей.

Все три аппарата, подключённые к PC, могут играть как слаженное трио, поставляя друг другу заготовки для переработки, дополнения и приготовления финального блюда. И пусть участие человека в этом процессе по-прежнему будет велико, большая часть работы ляжет на плечи автоматов. Это едва ли привлечёт настоящих гуру домашней готовки, но для многих людей откроет настоящее новое измерение.

Проект Cornucopia находится только на начальном этапе, и ещё рано говорить, что может появиться у специалистов из Массачусетского института кроме компьютерной графики. Но, учитывая прошлые достижения института и в частности его медиалаборатории, можно предсказать, что некие рабочие прототипы описанных установок вполне могут быть воплощены в пластике и металле в обозримой перспективе.

Компания Willow Garage, занимающаяся робототехникой, бесплатно предлагает opensource разработчикам 10 своих роботов, если те пообещают предоставить свои наработки открыто в виде исходников. Роботы спроектированы для удобства разработчика и содержат приличный объём вычислительных мощностей. Платформа позволяет ускорить процесс развития персональных роботов.

Проект задуман с тем, чтобы решить проблему отсутствия взаимодействия сотен команд разработчиков роботов по всему миру, которые отказываются делиться друг с другом своими наработками, и часто решают одинаковые задачи, по несколько раз изобретая уже готовые решения.

Компания Willow Garage также разработала свою ОС для роботов ROS (Robot Operating System), основанную на Linux. Управлять этой ОС можно в том числе из Windows и MacOS.

Спецификации робота PR2 включают:

• 8 ядерный процессор Intel Xeon;
  
• 24 GB RAM
  
• 500 GB внутренний жёсткий диск;
  
• 1,5 TB внешний подключаемый жёсткий диск.

Робот имеет в составе акселерометр, сенсоры давления по всей поверхности его "головы", "рук" и "тела". Его "голова" имеет две стереовидеокамеры, оснащенные LED проекторами, а также 5MP камера и лазерный дальномер. "Руки" роботы содержат широкоугольные камеры с поддержкой Ethernet.

Две "руки" робота имеют сравнимую с человеческими степень свободы, а хребет робота может расширяться, что позволяет роботу дотягиваться до объектов, расположенных на столе. Робот включает также батарею на 1.2 Квт, что позволяет ему работать автономно до двух часов.

По этой ссылке можно увидеть демонстрацию робота в действии (http://spectrum.ieee....hrough-office).