Роботы и искусственный интеллект

Комментируя итоги испытаний, представитель General Dynamic сообщил, что им удалось убедиться в том, что робот способен идентифицировать не только статические, но и движущиеся объекты, определяя, в какую сторону они направляются. При этом разработка технологий, позволяющих добиться этого, была завершена лишь в 2008 году.

В конструкции роботов T2 применяются так называемые лазерные и радарные технологии сканирования (LADAR), позволяющие исследовать окружающую обстановку во всех направлениях, а также "модули восприятия изображений", состоящие из цветных камер, инфракрасных сенсоров и камер низкой освещенности. Они вмонтированы в передней и задней части машины.

Отметим, что робот T2, также известный как TAC-C (Tactical Autonomous Combat-Chassis), разрабатывается американской компанией в различных модификациях. Предполагается, что на основе автономного шасси будет создана машина для перевозки людей, командный, санитарный, разведывательный и тыловой автомобили, а также другие образцы военной техники.

Прошедшая в городе Пасадена (США, Калифорния) международная конференция по искусственному интеллекту (IJCAI) дала четкое представление текущему состоянию дел в мировой индустрии роботостроения. Показанные экспонаты демонстрировали достаточно сложные поведенческие концепции, умение ориентироваться в пространстве и даже взаимодействовать с другими роботами. Проблема же заключается в том, что если последние и проявляют интерес к сотрудничеству, то их разработчики пока не могут этим похвастаться. Каждый робот изготавливается по индивидуальному проекту, под конкретные задачи и не имеет ничего общего с аналогичными моделями других производителей.

На сегодняшний день положение в отрасли выглядит не особенно радостно. Каждый производитель изобретает свое «колесо», вместо того, чтобы вместе сконцентрировать силы на достижении общих целей. Например, если перед разработчиками стоит цель создать автономный аппарат, который умеет различать предметы, то самый быстрый способ ее достижения был бы бросить все силы на решение этой проблемы. Но вместо этого они вынуждены тратить время на второстепенные задачи, такие как управление колесным приводом или что-то подобное, что могло бы быть стандартизировано и использоваться во многих проектах. Такая унификация решений подразумевает использование общей операционной системы, которая бы предоставляла единый интерфейс для всех базовых операций.

Отрадно заметить, что существует открытая операционная для роботов (ROS), которая уже является отправной точкой широкого спектра исследований в области робототехники. Разрабатываемая совместно Стенфордским и Массачусетским университетами, а также Университетом Мюнхена, система позволяет управлять такими функциями, как движение, перемещение манипуляторов, захват, без необходимости привязки к конкретному «железу». Система сама преобразует высокоуровневые команды, как, например, «открыть дверь», в набор элементарных движений, которые выполняются исполнительными устройствами. Стандартизация основных компонентов положит начало массовому производству многофункциональных роботизированных устройств.

Малогабаритное летательное устройство (MAV) под названием Pelican, в разработке которого приняли участие американские и немецкие инженеры, стало победителем международного состязания International Aerial Robotics Competition. По своей конструкции «Пеликан» представляет собой так называемый квадрокоптер – летательный аппарат, который использует для подъема в воздух и маневрирования четыре пропеллера. Для осмотра помещений и составления подробной карты применяются бортовые стерео-камеры и лазерный дальномер, сканирующий окружающее пространство в радиусе до 30 метров. Встроенная коммуникационная система сбрасывает собранные данные на стационарный компьютер. В разработке навигационных и картографических алгоритмов принимали участие инженеры из Массачусетского технологического института (MIT).

Участникам конкурса предлагалось исследовать внутренние помещения смоделированной на компьютере атомной электростанции и обнаружить изображение управляющей панели, не прибегая к услугам GPS-навигатора. Беспилотник, сконструированный германским стартапом Ascending Technologies, израсходовал почти все время, выделенное на выполнение миссии, однако справился с задачей с четвертой попытки, а его создатели стали обладателями главного приза в размере 10’000 долларов.

Состязание летательных аппаратов IARC является малоизвестным для широкой общественности мероприятием, однако для представителей отрасли участие и особенно победа в конкурсе является весьма значимым событием. Примечательной особенностью конкурса является и тот факт, что перед его участниками ставятся цели, практически недостижимые на нынешнем уровне развития технологий. На следующем этапе, который пройдет в августе 2010 года, MAV-устройства должны будут незаметно проникнуть в охраняемое помещение, похитить «флэшку» с секретными данными и вернуться на базу. Обнаружение летательного аппарата условным противником будет означать провал задания.

Flower Robotics предлагает две модели инновационных манекенов. Первая предназначена для демонстрации одежды и представляет собой ростовую человеческую фигуру. Вторая выполнена в виде бюста с вращающейся головой и может использоваться для продажи головных уборов и ювелирных украшений. Каждая модель укомплектована системой датчиков, которые сообщают устройству о местоположении ближайших клиентов. Обнаружив потенциального покупателя в поле зрения, манекен поворачивается к нему лицом и начинает демонстрировать товар, принимая различные позы.

Впрочем, этим возможности устройства не ограничиваются. Наделенные искусственным интеллектом манекены также могут наблюдать за аудиторией и запоминать, какие позы вызвали положительную реакцию у зрителей. В процессе общения с покупателями манекен быстро набирает квалификацию и в последующих выступлениях использует только наиболее эффектные и выгодные позы.

Впрочем, владельцам торгового предприятия не обязательно полагаться на личное мнение устройства в этом важном вопросе. С помощью специального программного обеспечения сотрудники магазина смогут программировать будущие показы, задавая специфическую последовательность принимаемых поз.

В ближайшее время модных роботов «Palette» можно будет увидеть в различных магазинах и торговых центрах японской столицы.

Система Athena создана совместными усилиями компаний Rockwell и Hawker Beechcraft Corporation (HBC). Новая технология, по мнению разработчиков, может стать электронным парашютом для гражданской авиации для случаев, когда пилот по разным причинам не может выполнить посадку. Для США, где малая авиация очень распространена, появление «электронного парашюта» может стать очень актуальным, поскольку частная авиация отличается относительно слабым медицинским контролем перед полетами.

Посадка – это один из самых сложных маневров в пилотировании любой крылатой машины – будь то огромный лайнер или самый небольшой легкий самолет. Несмотря на долгую историю применения автопилотов, ранее посадка считалась делом исключительно людей. Новейшие достижения ученых позволили реализовать еще одну давнюю мечту – комплекс автоматической посадки еще на шаг приближает человечество к персональным самолетам, по удобству и комфорту передвижения не уступающим современному автомобилю. В принципе, уже сейчас техника позволяет самому обычному человеку одному сесть в самолет, указать координаты точки назначения и безопасно долететь по нужному адресу. Последним этапом в реализации «летающих личных автомобилей» должен стать надежный механизм вертикального взлета – без него взлеты и посадки требуют специально оборудованных взлетно-посадочных полос.

Роботы могли общаться с товарищами при помощи лампочки, свет которой фиксировали их камеры. В начале эксперимента они включали и выключали лампочку случайным образом. Свет лампочки выдавал местоположение робота, а в случае, когда он находился рядом с "едой", это было нежелательно. Поэтому постепенно роботы начали реже включать лампочку, если рядом с ними была "еда". Спустя некоторое время исследователи отобрали наиболее успешных обманщиков и "скрестили" их с лучшими лгунами из другой группы. Новое поколение роботов вновь должно было конкурировать за пищу.

В общей сложности ученые вывели 500 поколений роботов. Далекие потомки первых роботов были гораздо более склонны обманывать своих товарищей. Однако авторы отметили, что к вранью прибегали около 90 процентов роботов, в то время как 10 процентов продолжали вести себя честно.

Исследователи отмечают, что наблюдавшееся ими в эксперименте поведение роботов характерно также и для живых существ. Исследователи отмечают, что экспериментальные системы с использованием роботов будут полезны биологам, изучающим .связь эволюции с поведенческими стратегиями.

Материал, из которого изготовлены роборыбы, неоднороден на протяжении длины их тела. Характеристики пластика были просчитаны таким образом, чтобы тело роботов совершало такие же движения, что и живые рыбы. Один из вариантов роборыб повторяет движения окуня или форели, у которых основные колебания совершает хвостовая часть тела. Такие рыбы обычно быстро плавают.

Другой вариант имитирует стиль плавания тунца. Основные движения также приходятся на собственно хвост и хвостовой стебель - часть тела, расположенная позади анального плавника. Однако амплитуда колебаний у тунца больше, чем у форели, и он передвигается значительно быстрее.

Роборыбы совершают все движения за счет маленького моторчика. Несмотря на точное повторение формы тела и стиля плавания, пока роботы преодолевают расстояние, равное длине их тела, за одну секунду. Скорость плавания настоящих рыб в десять раз выше. Роборыбы, сделанные ранее, не могли достичь и этих показателей.

В ближайшее время авторы собираются улучшить характеристики своих роборыб. Кроме того, они намерены перевести их с внешнего источника питания (с которым роботы связаны проводом) на внутренние аккумуляторы. По мнению исследователей, роборыбы будут востребованы для мониторинга состояния подводных газопроводов или обшивки кораблей. Кроме того, плавающих роботов, способных проникать в узкие щели, могут взять на вооружение экологи. О том, какие еще робоживотные (и роболюди) были созданы к настоящему моменту, можно прочитать здесь. _http://lenta.ru/articles/2008/04/23/robot/

Рассчитанный на три года проект ECCERobot стартовал в этом месяце. Приставка ECCE тут аббревиатура, и название расшифровывается как "Embodied Cognition in a Compliantly Engineered Robot" – познание, воплощённое в соответствующим образом спроектированном роботе.




Финансируемые Евросоюзом, над проектом работают исследователи из Великобритании (CCNR), Германии (Robotics and Embedded Systems), Швейцарии (AI Lab), Франции (the robot studio) и Сербии (Електротехнички факултет, Универзитет у Београду).

Если проект только начался, откуда же взялся готовый робот? У кого был этот "скелет в шкафу"? Ответ: у лидера проекта ECCERobot англичанина Оуэна Холланда (Owen Holland) и его коллег, которые несколько лет работают над программой CRONOS. Собственно, на данный момент ECCERobot – это робот CRONOS2.

Проблема эта известна давно, и актуальна она, очевидно, не только для военных судов, но и для гражданского флота. Для борьбы с обрастанием приходится привлекать водолазов, очищающих поверхность на стоянке судна в порту либо время от времени ставить корабль в сухой док с той же целью.

Много лет назад предлагалось для войны с обрастателями использовать ультразвук и токсичную краску, мешающие морским обитателям закрепляться и размножаться на подводной части судов или морских сооружений. Но всё равно во всём мире в основном сражаются с "биоплёнкой" старыми проверенными способами.

И хотя торговый флот теряет огромные средства из-за обрастания, самый высокотехнологический метод борьбы с ним разработали специалисты ВМС США в содружестве с гражданскими учёными и инженерами (кстати, американский флот теряет до полумиллиарда долларов в год из-за всё той же проблемы — в виде лишнего расхода горючего и затрат на дополнительное обслуживание судов в портах).

Партнёры по проекту создали автономного робота для "биоинспирированной подводной чистки корпуса" (Robotic Hull Bio-inspired Underwater Grooming tool — Hull BUG). Подводная "газонокосилка" (в чём-то схожая с роботом-чистильщиком бассейнов) оснащена колёсами для передвижения по корпусу корабля, к которому она присасывается, создавая миниатюрный водоворот под своим "брюхом" (там есть небольшая крыльчатка).

В передней части аппарата расположен прибор, позволяющий машине самостоятельно отличать чистую поверхность от покрытой биоплёнкой (в его основе — флуорометр, определяющий люминесценцию обрастателей). Этот сенсор позволяет роботу не тратить время зря. Ну а за очистку корпуса отвечает набор вращающихся щёток.




Испытания Hull BUG показали перспективность нового подхода. Американцы отмечают, что их военные корабли проводят половину жизни у причалов и в это время роботы, подобные Hull BUG, могли бы с минимальными затратами спокойно очищать корпуса от ракушек.

Одновременно американские ВМС сообщили об успехах в разработке необрастающих (сравнительно, конечно) покрытий, безопасных для экологии. Военные полагают, что наилучший эффект даст сочетание таких защитных плёнок с деятельностью роботов-чистильщиков.

В предыдущих исследованиях у P. polycephalum была обнаружена память, способность учиться и решать простейшие задачи, например, находить кратчайший путь между двумя точками лабиринта. Авторы нового проекта сочли, что этих качеств достаточно для создания простейшего робота.

По задумке авторов, плазмобот - так была названа будущая машина - будет способен определять находящиеся перед ним объекты, находить кратчайшую дорогу от одного до другого, а также переносить небольшие предметы по заданному маршруту. Контролировать движения робота ученые собираются при помощи параметров поверхности, на которой он находится, света (слизевики стремятся избегать его) и электро-магнитного поля. На данном этапе исследователи не разработали точную схему устройства "процессора" плазмобота.

Это не первая попытка соединить слизевика и механическое устройство. В 2006 году другой коллектив авторов создал робота, движением которого управлял именно P. polycephalum, реагирующий на изменение освещенности.

При этом на Марс должна быть высажена сразу большая группа таких роботов. Они будут общаться между собой по беспроводной сети, передавая друг другу свои текущие координаты и параметры работы. "Маленькие принцы" будут учиться друг у друга, — мечтает Мартин.

По словам Миклицы, его проект вдохновлён романом Айзека Азимова из цикла о роботах — "Обнажённое солнце" (Naked Sun), симпатичным дроидом R2-D2 из "Звёздный войн", а также куриным яйцом и насекомыми.




Нынешний конкурс прошёл под девизом "Дизайн в следующие 90 лет". Так что у "Маленького принца" есть все шансы быть реализованным за такой долгий срок, а может быть, и куда раньше. Ведь для постройки такой машины не потребуются какие-то неведомые ныне технологии или материалы.

Мартин полагает, что в будущем роботы станут более разумными, фактически со своим сознанием, и потому окажутся уже не инструментами, а партнёрами человека. "Они будут более самостоятельными и смогут сами принимать решения. Возможно, звучит пугающе, но это не страшнее, чем первое прибытие поезда", — говорит Миклица.




Автор концепции полагает, что ходячие роботы-теплицы окажутся очень уместными в пейзаже обитаемой колонии. Помимо того что они являются садовниками, аппараты смогут обогатить и скрасить быт жителей Марса. "Это не просто машина, она больше похожа на животное или молчаливого друга, с которым вы можете поговорить, когда вы не в настроении общаться с людьми", — поясняет Мартин.

_http://www.tuvie.com/...lation-in-mars

Читайте также не о дизайнерском, а о серьёзном проекте высадки первого цветка на Луне http://www.membrana.r...06/140700.html, а ещё о перспективных исследованиях в области марсианских теплиц http://www.membrana.r...02/225700.html и колонии. http://www.membrana.r...28/191600.html

Однако сейчас исследователей больше интересует научно-производственная сторона вопроса. С учетом малых размеров роботов, приходится создавать новые техники производства и объединения стандартных узлов робота. Европейские исследователи рассказывают, что сейчас им приходится иметь дело с такой пока еще слабоизученной отраслью науки, как микро-робототехника. К примеру, вместо того, чтобы создать обычный мотор, отвечающий за движения работа, ученым этот мотор приходится буквально печатать на микро-плате, а масса законченного изделия не должна превышать пары граммов, ведь сам робот имеет размер не более 5 мм кв.

На сегодня ученые создали не только базовых 5-миллиметровых роботов, но и научили их общаться между собой. Многие из созданных роботов имеют структуру, схожую с интегральной микросхемой, питаются же роботы за счет крошечных солнечных батарей.

Создаются крохи в рамках научного проекта I-SWARM (intelligent small-world autonomous robots for micro-manipulation), задача которого заключается в создании социально-ориентированных микророботов, способных выполнять какую-либо конкретную задачу.

"Сейчас мы работаем не только над летающими микророботами, но и над механизмами, способными плавать. Такие роботы будут представлять собой настоящие микролаборатории для анализа воды и исследования дна рек и озер", - говорит Эрик Эдквист из Университета города Уппсала в Швеции. По его словам, создать плавающего микроробота куда сложнее, чем летающего. У первого должен быть непроницаемый, но гибкий корпус, он должен иметь автономное питание, ведь под водой солнечные батареи не работают, кроме того внутри робота должна быть размещена микролаборатория для анализа воды.

Впрочем, исследователи говорят, что хоть их работы пока и носят теоретико-исследовательский тон, небольшие деньги на исследование выделяют и местные промышленные компании, надеющиеся на то, что когда-нибудь микророботы займутся и производственными задачами.

Новая версия японского робота-санитара носит название RIBA (Robot for Interactive Body Assistance – робот для интерактивной помощи в обращении с пациентом). Если первая версия под названием RI-MAN был стилизован под медсестру, то теперь робот больше похож на большого игрушечного медвежонка.

Согласно техническим спецификациям, сам робот RIBA весит примерно 180 килограмм (400 фунтов), но при этом может поднимать и переносить пациентов весом до 61 кг (135 фунтов). При этом все манипуляторы робота снабжены специальным мягким покрытием и тактильными сенсорами, которые помогают обеспечить пациенту максимальный комфорт в коротком путешествии от кровати до кресла-каталки и обратно. Тактильные сенсоры определяют силу давления на тело пациента, чтобы робот не повредил свою драгоценную ношу.

Совсем недавно мы писали о военном роботе BEAR, который может выносить раненых с поля боя. Робот BEAR выглядит гораздо сильнее – он может нести груз до 225 килограмм, но не имеет тактильных сенсоров, так что работу медсестры ему вряд ли поручат. Интересно, что название американского военного робота BEAR значит «медведь», а его японский менее сильный собрат похож на медведя гораздо больше.