Робот

Робот фирмы Toyota

Ро́бот — аппарат, способный самостоятельно взаимодействовать с внешним миром и обладающий искусственным интеллектом или его зачатками. Обычно представляется в виде механического человека, реже предполагается колёсный робот или неантропоморфный. Часто роботами в рекламных целях или по незнанию называют автоматы и удалённо управляемые людьми устройства. Человекоподобный робот зовётся андроидом. В более широком смысле "робот"- любой электронно-механический манипулятор.

Слово «робот» (от чешского «робота» — принудительный труд) придумал писатель Карел Чапек в 1920 году. В пьесе «РУР» (Россумские универсальные роботы) он назвал так искусственных людей, то есть роботы Чапека были созданы из органической материи (Следует отметить и другое концептуальное произведение на тему суб-человека subhuman) о саламандрах). Позже робот в общественном сознании приобрёл вид металлоидного существа с электронным мозгом.

Квинтесенция архетипов

В концепте "робот" синтезировано много архетипов:

• автономность (дай ИМ (роботам, лЮдям) свободу они ...)
• энергетика. Человек творение Божие - соотвественно энергетика у него космических масштабов, таким образом энергетика+интеллект, как артефакт, выходит на принципиально новый уровень.
• рука - философия
• глаз - философия
• секс - философия

В этом контексте интересно проанализировать фильм "Терминатор" - по уровню голивудщина, но Личность Iron Man (Железного Человека) Арни Шварцнеггера и конспирология режисера Джеймса Кэмерона (см. Проект "Монарх").

Робототехника в СССР

Становление и развитие советской роботехники// https://www.kramola.info/vesti/neobyknovennoe/stanovlenie-i-razvitie-sovetskoy-robotehniki

Достижения в робототехнике

Одновременно две группы учёных объявили о создании машин, умеющие рассуждать, формулировать теории и делать самостоятельно научные выводы.

В Университете Аберистуита (Уэльс) Росс Кинг с сотрудниками создали робот по имени Адам, который умеет самостоятельно ставить опыты по обмену веществ в дрожжах и проводить анализ результатов исследования, ещё планировать следующий эксперимент. Это первая машина, способная совершить научное открытие. (Искусственный интеллект строит гипотезы и затем проверяет их экспериментальным путем).

Люди работают над созданием подобных устройств с шестидесятых годов, — говорит Росс Кинг. — Как только мы отправили первого робота на Марс, то тут же задумались о создании робота, который мог бы самостоятельно проводить эксперименты на другой планете. Наконец-то у нас есть возможности для этого.

Очередной робот валлийцев по имени Ева должен быть более разумнее. Он должн заняться созданием лекарств. Росс Кинг выражает надежду, что роботы помогут людям разработать сложные медикаменты, содержащие десятки тысяч компонентов, способные избавить человечество от многих заболеваний, как, например, малярии.

О своих исследованиях учёные сообщили в журнале Science. В статьей размещён отчёт Хода Липсона и Майкла Шмидта из Корнеллского университета (штат Нью-Йорк, США), в котором указано, что они разработали компьютерную программу, позволяющую выводить физические законы, заложенные в основе колебаний двойного маятника. Методом простой обработки чисел, без предварительной подготовки их робот может подойти к законам классической механики.

Однако Ход Липсон не уверен, что роботы способны заменить учёных. Но они могут избавить исследователей от рутины, заявил Ход Липсон.

Одной из главных проблем современной науки является обработка огромного количества данных, — поясняет ученый. — Роботы могут значительно ускорить этот процесс.

Преимущества и недостатки

Роботы обладают следующими потенциальными преимуществами перед людьми:

• теоретическая бессмертность — если какая-то деталь робота изнашивается, её легко заменить новой;
• потенциальная приспособленность к любым условиям обитания, где материалы, из которых сделан робот, будут находиться в стабильном состоянии;
• легкость получения новых особей — можно собирать промышленным способом;
• легкость обучения — достаточно скопировать программу другого робота в нового;
• робота можно отключить, если он не нужен, и хранить в таком виде.

Однако пока у роботов по сравнению с людьми более проявляются недостатки:

• изготовление более-менее универсального и надёжного робота обходится слишком дорого;
• настоящий искусственный интеллект не создан.

Очевидно, вследствие технического прогресса цена робота, выполняющего один и тот же набор функций, должна снижаться. Поэтому следует ожидать исчезновения первого указанного недостатка со временем. Второй же недостаток — отсутствие искусственного интеллекта — вполне может оказаться непреодолимым хотя бы потому, что мы не знаем, как работает интеллект естественный, и не факт, что когда-либо узнаем.

История

Робот Asimo2

Shakey — вероятно, первый «настоящий» робот

Разнообразные автоматы, механические игрушки, движущиеся куклы делались ещё в средние века. Однако они не могут быть причислены к роботам (что иногда делается). Устройства, которых можно хотя бы с натяжкой назвать роботами, появляются лишь в 60-х годах XX века.

Иногда используется терминология «поколений» роботов:

• Роботы первого поколения на самом деле являются копирующими или программируемыми манипуляторами (то есть, как было сказано выше это не настоящие роботы).
• Роботы второго поколения имеют датчики, с которых собирают информацию о среде.
• Роботы третьего поколения — автономные мобильные устройства, способные принимать решения в условиях значительной неопределённости.

По-видимому, роботом первого поколения был программируемый покрасочный механизм, разработанный Виллардом Поллардом и Гарольдом Розелундом для компании DeVilbiss в 1938 году.

Первый програмируемый промышленный робот разработан Джорджем Деволом в 1954 году. А в 1960 году появляется робот «Versatran», предназначенный для практического промышленного использования. Он был разработан в компании AMF (American Machine and Foundry) Гарри Джонсоном и Велько Миленковичем. Тогда же возник и сам термин «промышленный робот» в публикации американского журнала «American metal & market».

Первым роботом третьего поколения был, по-видимому, «Shakey» — устройство на колесиках с искусственным зрением и зачатками интеллекта. Построен в 1968 году в Стэнфордском Исследовательском Институте и решал задачу объезда препятствий — предметов простой формы. Был очень неустойчив и передвигался только по ровной поверхности. Технологии не позволяли разместить «мозг» робота в нём самом, поэтому рассчитывавшая движения вычислительная машина занимала целую комнату по соседству, команды «телу» передавались по радио. Shakey мог выполнить задание, даже если оно было сформулировано в самом общем виде.

Самой продвинутой в области разработок роботов страной последние 30—40 лет считается Япония, хотя там создаются большей частью малополезные игрушки, в то время как в США конструируют разведывательных и боевых роботов.

В 1986 году фирма Honda начинает работы над созданием человекоподобного робота, который был построен через десять лет. Модель P-2 (prototype 2) умела подниматься по лестнице и могла переносить груз. Тогда же, в 1996 году, в MIT создан робот-рыба RoboTuna.

1999 год — фирма Sony представляет домашнего робота-собаку Aibo, модель ERS-111. Микропроцессор управляет поведением робота, получая данные с цветной цифровой камеры, двух микрофонов и тактильных датчиков. Двадцать четыре мотора управляют движениями ног, головы и хвоста. Стоимость первых Aibo составляет 2500 долларов США, при этом первая партия из 5000 роботов очень быстро распродается. Компания Probotics начинает производство маленьких персональных роботов Cye по цене 990 $, которые могут использоваться для выполнения простейших домашних хозяйственных работ. Роботы оснащены видеокамерой, могут управляться через Интернет и демонстрировать изображения жилища через веб-интерфейс.

21 ноября 2000 года на первой выставке ROBODEX в японском городе Йокогама Sony представляет своего первого человекоподобного робота «SDR-3X». 2001 год — в Британском Университете создан полностью автономный робот, питающийся слизнями. Робот SlugBot высотой 60 см может собирать до сотни моллюсков в час. Для поиска слизней SlugBot использует инфракрасные датчики. Он передвигается на четырёх колесах, вредителей собирает манипулятором, на котором расположена «клешня» с тремя захватами. Робот помещает добычу в специальный контейнер, где бактерии «переваривают» слизней с выделением горючего газа, который используется в топливном элементе для выработки электричества. Полученную энергию робот использует для зарядки своих батарей.

Первый серийно выпускаемый бытовой робот-пылесос Trilobite начал производиться шведской компанией Electrolux в 2002 году. Для ориентирования в пространстве робот использует ультразвуковой сонар, имеет высоту 13 см и диаметр 35 см. Когда его аккумуляторы разряжаются, Trilobite сам находит зарядное устройство и едет заряжаться. В том же году японская фирма Kawada представила человекоподобного робота, предназначенного для работы на производстве. Её робот HRP-2P (Humanoid Robotics Project-2 Prototype) работает под управлением операционной системы ART-Linux, имеет рост 154 см и вес 58 кг Kawada утверждает, что HRP-2P может использоваться не только для развлечений, но и для полезной работы. В 2003 году компания Мицубиси выпускает колёсного робота Wakamaru, который может быть сиделкой, няней, уборщиком, охранником и просто другом семьи. Робот использует ОС Linux, может подключаться к сети Интернет, отправлять письма и видеоизображения. Если увидит или услышит что-либо необычное, подаёт сигнал тревоги. Тогда же Sony сообщает о разработке бегающего робота QRIO, который может перемещаться со скоростью 14 метров в минуту.

Роботы всё чаще используются в военных целях. В 2004 году США применяет в Афганистане и Ираке робота PackBot от фирмы iRobot. Аппарат весом около 20 кг может выполнять разведку, оказывать помощь раненым бойцам, обнаруживать утечки химикатов и доставлять оборудование — причём делать всё это на незнакомой пересечённой местности. Управляется ОС Linux, имеет процессор частотой 800 МГц. Армией Штатов используется от 50 до 100 таких машин.

В 2006 году Sony прекращает выпуск роботов-собак Aibo, так как этот вид бизнеса оказался не слишком прибыльным. В том же году профессор Такаси Маэно из японского Университета Кейо при помощи косметической компании Kao создаёт кожу для роботов-андроидов нового поколения. Кожа состоит из двух полимерных слоев: внутреннего — силиконового, толщиной в сантиметр; и наружного, толщиной 0,2 мм — из уретана с фактурой, подражающей строению человеческой кожи.

2007 год. В японском университете Мэйдзи создан робот Kansei, умеющий эмоционально реагировать на слова, которые «читает». При слове «Буш» машина показывает страх и ненависть, а «лимон» вызывает у нее радость. В программу робота заложены 50000 английских слов. Прилагательные разделены на шесть эмоциональных групп, на каждое слово выстраиваются логические цепочки и устанавливается связь с тем или иным прилагательным, после чего генерируется соответствующая эмоция.

Actroid DER2, робот — «девушка»

МГТУ имени Баумана в том же году создаёт робота-милиционера со временем автономной работы 8 часов. Робот движется со скоростью 5-10 километров в час. Предназначен пока для предупреждения граждан, при попытке кого-либо совершить преступление робот выдаёт ему правовую информацию и сообщает, что материалы его съёмки могут быть использованы в суде.

Также в 2007 году японец Хироши Ишигуро из Осакского университета представляет новый вариант своего андроида Repliee под именем Repliee Q1Expo. Андроид выглядит как настоящая женщина, может дышать, морщиться и двигаться как человек. В 2000-х годах создано несколько подобных роботов, они используются в представительских и рекламных целях. Здесь нужно отметить, что сделать куклу, очень похожую на человека, довольно просто (так, ещё в 1772 году Пьер Жак-Дро создал искусственную девушку, играющую на фисгармонии). Проблема в другом — добиться, чтобы она вела себя как разумное существо.

Ещё одно событие 2007 года — показан российский зенитный ракетный комплекс ТОР-М2. Военные утверждают, что установка ТОР-М2 фактически является «боевым роботом», который сам принимает решения во время боевых действий.

Выдуманные роботы

После постановок пьесы «РУР» роботы становятся обычными персонажи научной фантастики вплоть до наших дней. Как правило, роботы в произведениях фантастов глупее людей и мыслят шаблонно, используются для выполнения тяжелых и нетворческих работ. Впрочем, в книгах есть примеры и сверхразумных роботов, которые намного превосходят человека. Вслед за Чапеком множество писателей обыгрывало сюжет восстания роботов против людей, которое происходит из-за ошибок проектирования, конструирования агрессивных боевых или чрезмерно разумных, совершенных машин. Есть и описания цивилизации роботов, где людей вообще нет, особенно эта тема была популярна в 50-е годы XX века. В 1926 году выходит первый фильм, где обыгрывается тема роботов — «Metropolis» Фритца Ланга. В нём показана металлическая женщина-робот Мария. Кадры из фильма по сей день используются клипмейкерами.

Слово «робототехника» впервые употребил американский писатель Айзек Азимов в 1942 году в своем рассказе «Runaround». Там же он упоминает ставшие знаменитыми «Три закона робототехники»:

• 1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
• 2. Робот должен подчинятся командам человека, если эти команды не противоречат первому закону.
• 3. Робот должен заботиться о своей безопасности, пока это не противоречит первому и второму закону.

Цикл рассказов и романов Азимова о «позитронных роботах» описывает историю человечества в течение десятков тысяч лет после настоящего времени. В этом будущем мире люди по неизвестной причине озлобились на роботов вскоре после их создания (так сказать, проявили ксенофобию), так что производство «думающих машин» прекратилось практически повсюду. Люди заселили Галактику без роботов, но в последнем романе цикла выясняется, что построенные на одной из планет роботы контролируют человеческую цивилизацию, направляют её развитие и постепенно создают для людей счастливое общество будущего. В 2004 году на экраны вышел фильм «Я, робот» по рассказу Азимова.

Польский фантаст Станислав Лем в 60-е годы XX века написал множество историй о роботах, например цикл «Кибериада». Это набор юмористических рассказов, выдержанных вполне в духе времени. Роботы имеют свою весьма разнообразную цивилизацию и нигде (кроме как в одной из историй) не пересекаются с людьми.

В советском детском фильме «Отроки во Вселенной» (1974 год) на далёкой планете существуют два типа роботов — исполнители и вершители. Вершители установили свою власть и сделали всех людей счастливыми, убрав им «ненужные» чувства. Но советские пионеры, высадившиеся в чужом мире, смогли победить роботов и спасти последних аборигенов от «промывания мозгов».

«Терминаторы» из известных американских фильмов 1990-х — 2000-х годов тоже являются роботами, как по-видимому и другие машины, которые в этих фильмах воюют с людьми в мире будущего.

См. также

• Гном - подводный робот отечественной разработки.
• R.Bot 100 - социально-бытовой робот отечественной разработки.
• Секс-робот - робот для сексуального развлечения.

Ссылки

• На заводе Tesla в Техасе из-за серьезного сбоя робот напал на инженера, оставив кровавый след

Литература

• Книги по интеллекту роботов см. искусственный интеллект
• Книги по мульти-агентам (миру роботов и людей) (эти книги можно свободно скачать в Интернете)
  • Cooperative Control of Distributed Multi-Agent Systems. ed. Jeff S. Shamma
  • Field-Based Coordination for Pervasive Multiagent Systems. Marco Mamei, Franco Zambonelli
  • Autonomic Computing. Concepts, Infrastructure, and Applications. ed. Manish Parashar, Salim Hariri
  • Concurrency. Theory Calculi and Automata for Modelling Untimed and Timed Concurrent Systems. Howard Bowman, Rodolfo Gomez
  • Application of Agents and Intelligent Information Technologies. ed. Vjayan Sugumaran
  • Robots, reasoning, and reification. L.F. Gunderson, J.P. Gunderson
  • Process algebra for parallel and distributed processing edited. ed. Michael Alexander, William Gardner
  • Autonomous Robots and Agents. eds. Subhas Chandra Mukhopadhyay, Gourab Sen Gupta
  • Developing Multi-Agent Systems with JADE. Fabio Bellifemine, Giovanni Caire, Dominic Greenwood
  • Architectural Design of Multi-Agent Systems: Technologies and Techniques. Hong Lin
  • Software Engineering for Multi-Agent Systems II. Research Issues and Practical Applications. eds. Carlos Lucena, Alessandro Garcia, Alexander Romanovsky, Jaelson Castro, Paulo Alencar
  • 3D-Position Tracking and Control for All-Terrain Robots. Pierre Lamon
  • Autonomous Navigation in Dynamic Environments. eds. Christian Laugier, Raja Chatila
  • Springer Tracts in Advanced Robotics. v. 35. eds. Bruno Siciliano, Oussama Khatib, Frans Groen
  • Handbook of Research on Multi-Agent Systems: Semantics and Dynamics of Organizational Models. Virginia Dignum
  • Programming Collective Intelligence. Building Smart Web 2.0 Applications. Toby Segaran
  • Autonomy Oriented Computing. From Problem Solving to Complex Systems Modeling. Jiming Liu, Xiaolong Jin, Kwok Ching Tsui
  • Absolute Beginner's Guide to Building Robots. Gareth Branwyn
  • Programming multi-agent systems in AgentSpeak using Jason. Rafael H. Bordini, Jomi Fred Hubner, Michael Wooldridge
  • Statement of requirements for urban search and rescue robot performance standards. Elena Messina, Adam Jacoff, Jean Scholtz, Craig Schlenoff, Hui-Min Huang, Alan Lytle, John Blitch
  • Rescue Robotics. DDT Project on Robots and Systems for Urban Search and Rescue. Satoshi Tadokoro
  • Software Engineering for Experimental Robotics. Multobjective Programming and Goal Programming. Theoretical Results and Practical Applications eds. Vincent Barichard, Matthias Ehrgott, Xavier Gandibleux, Vincent T'Kindt

Multicriteria Scheduling. Theory, Models and Algorithms. Vincent T’kindt, Jean-Charles Billaut

• • Topology Control in Wireless Sensor Networks. Miguel A. Labrador, Pedro M. Wightman
  • The path to autonomous robots. Essays in honor of George A. Bekey. ed. Gaurav S. Sukhatme
  • Computational Intelligence for Agent-based Systems. eds. Raymond S.T. Lee, Vincenzo Loia
  • Advanced Agent-Based Environmental Management Systems. Ulises Cortes, Manel Poch
  • Multiple Abstraction Hierarchies for Mobile Robot Operation in Large Environments. Cipriano Galindo, Juan-Antonio, Fernandez-Madrigal, Javier Gonzalez
  • Distributed Autonomous Robotic Systems 8. eds. Hajime Asama, Haruhisa Kurokawa, Jun Ota, Kosuke Sekiyama
  • Context-aware computing and self-managing systems. ed. Waltenegus Dargie
  • Multiagent systems. Algorithmic, Game-Theoretic, and Logical Foundations. Yoav Shoham, Kevin Leyton-Brown
  • Convergence and Knowledge. Processing in Multi-Agent Systems. Maria Chli І, Philippe de Wilde
  • Model Abstraction in Dynamical Systems: Application to Mobile Robot Control. Patricia Mellodge, Pushkin Kachroo
  • Advances in Robotics Research. Theory, Implementation, Application. eds. Torsten Kröger, Friedrich M. Wahl
  • Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems. Conference 2008. eds. Sukhan Lee, Hanseok Ko, Hernsoo Hahn
  • Convergence and Knowledge Processing in Multi-Agent Systems. Maria Chli, Philippe de Wilde
  • Multi-Agent Programming Languages, Tools and Applications. eds. Rafael H. Bordini, Mehdi Dastani, Jurgen Dix, Amal El Fallah Seghrouchni
  • The space and motion of communicating agents. Robin Milner
  • Computational Logic in Multi-Agent Systems. CLIMA IX 2008. eds. Michael Fisher Fariba Sadri, Michael Thielscher
  • International Symposium on Distributed Computing and Artificial Intelligence 2008 (DCAI 2008). Juan M. Corchado, Sara Rodrнguez, James Llinas, Jose M. Molina

Источники

• Карел Чапек. РУР
• Роботы, робототехника, микроконтроллеры, программирование AVR
• Как сделать робота? Самодельный робот
• Боевые сухопутные роботы
• Прошлое и будущее робототехники
• MEMBRANA | Роботы и искусственный интеллект
• Joho. Роботы от А до Я