лучше быть роботом чем человеком
Человекоподобные роботы: польза и проблемы антропоморфных механизмов
Идея сделать робота максимально похожим на человека появилась раньше, чем сами роботы, — в пьесе Карела Чапека R.U.R. (термин тоже придумал Чапек) роботы были полностью похожи на людей. Но нужны ли человекоподобные роботы на самом деле? Где используются андроиды и почему они так скупы на эмоции? Рассказываем в новой статье.
Специализированные роботы при сборке автомобилей, переносе грузов и выполнении других программ справляются со своими задачами значительно лучше людей, но кроме выполнения своего узкого круга обязанностей такие роботы ни для чего иного не годятся. Если нам нужен максимально универсальный робот, он должен комфортно чувствовать себя в человеческой среде и инфраструктуре, а значит, ему необходимо быть похожим на человека — в конце концов, робот-пылесос не сможет достать чашку с полки, а робот-сварщик не расскажет, как пройти в библиотеку.
Яркие исторические робоперсонажи
В 1927 году, спустя семь лет после написания пьесы R.U.R., американская Westinghouse Electric Company представила Мистера Герберта Телевокса — робота, принимавшего через телефон сигналы, которые активировали заложенную в нём программу. По утверждению создателя, Телевокс мог включить плиту или проверить, работает ли свет в доме. В некотором роде, Телевокс был не просто роботом, а составляющей «умного» дома. Антропоморфность в Телевоксе была лишь беcполезной декорацией.
Один из Телевоксов со своим создателем Роем Уэнсли. Источник: Acme Telepictures/NEA
Появившийся спустя 10 лет в США робот Elektro был ростом с человека и мог выполнять 26 различных действий, в том числе ходить. Он управлялся при помощи голоса, но реагировал не на слова, а на их число — два отдельных услышанных слова включали движение, три значили остановку, четыре любых сказанных слова возвращали Elektro в начальное положение. Отдельный мотор во рту помогал роботу надувать воздушные шары и… курить. Именно с тех пор человекоподобные роботы в основном сохраняют развлекательную направленность.
Робот Elektro и его робопёс Sparko. Источник: Daderot / Wikimedia
Лишь в 1970 году в Японии был представлен созданный Университетом Васэда первый человекоподобный робот, способный переносить грузы, — WABOT-1. Он умел общаться на японском языке, вычислял расстояния, выбирал направление движения и переносил в руках предметы.
WABOT-1 — первый человекоподобный робот, способный приносить пользу. Источник: Waseda University
Современные роботы и что с ними не так
Со дня появления Мистера Телевокса прошло 90 лет. Технологии за это время совершили колоссальный рывок, а человекоподобные роботы как были, так и остались развлекательным или информационным устройством с очень ограниченной сферой применения.
Одним из самых прославившихся в последние годы роботов стала Sophia от Hanson Robotics. Она умеет выражать до 60 эмоций, распознавать речь и генерировать ответы на основании собственного опыта и данных из интернета. София представляет собой лишь демонстрационную разработку, приносящую пользу как промо-проект, — по признанию экспертов, пока робот является обычным чат-ботом с весьма специфической мимикой, ничего по-настоящему полезного София не умеет.
Sophia — очень эмоциональный робот, но прозрачная крышка на затылке немного пугает. Источник: International Telecommunication Union
Другой робот-консультант, Айко Чихира (Aiko Chihira), созданный Toshiba, имеет более традиционную внешность и меньший, но более реалистичный набор мимики. Айко была представлена в 2014 году и сразу произвела фурор, а полгода спустя даже поработала пару дней консультантом в торговом центре в Токио. Чихира двигает глазами, головой и руками, в ней задействованы 43 двигательных механизма, робот распознает голос и отвечает репликами на хорошо поставленном японском или английском.
Робот Айко Чихира от Toshiba рассказывает о себе на выставке CEATEC 2014
В Toshiba Айко называют роботом для взаимодействия с людьми (communication robot). Разработчики рассчитывают использовать таких робоконсультантов в сфере услуг, а также в медицине для наблюдения за пациентами и общения с ними, однако все это случится в не самом ближайшем будущем. Айко не умеет ходить и сейчас может выполнять только функцию стационарного справочного бюро.
Айко Чихира на своём временном рабочем месте в торговом центре. Источник: Toshiba
Есть множество других человекоподобных роботов, менее известных, но не менее интересных: Actroid-SIT во время разговора смотрит в глаза и может прикасаться к собеседнику, а Harmony стала первым роботом для интима, способной поддержать разговор на пикантные темы. Но при текущем уровне развития технологий все они — дорогие стационарные собеседники и не больше. Учёные же мечтают о роботах-спасателях, разгребающих завалы, роботах-исследователях, работающих с инструментами в экстремальных условиях, роботах-помощниках, повторяющих ручной труд людей.
Универсальный антропоморфный робот — это очень сложная совокупность опорно-двигательного аппарата, механических конечностей, системы распознавания голоса, пространства и нейросетей, способных обрабатывать и понимать окружающую обстановку и голосовые команды. По отдельности в этих областях достигнуты определенные успехи.
Так, современные роботы могут поддержать разговор на уровне голосовых ассистентов типа Siri, однако пока разговор между машиной и человеком далек от диалога двух людей.
Прямохождение на двух ногах также совершило большой рывок за последние тридцать лет — стоит сравнить хотя бы неторопливые движения Honda E0 и пробежку Atlas. Правда, для обеспечения такой подвижности Atlas получил оборудования на 80 кг и рост около 180 см. Что же умеет этот, пожалуй, самый впечатляющий робот современности? Пока, только переносить пятикилограммовые коробки. Кстати, присмотритесь к голове робота — там вращается лидар, сканирующий окружающее пространство и составляющий объемную карту мира вокруг. Это позволяет роботу максимально точно реагировать на препятствия, а именно обходить или перешагивать их. О работе лидаров мы рассказывали в нашем материале о беспилотных автомобилях.
Так SpotMini видит мир с помощью компактного лидара Velodyne VLP-16 Источник: кадр из видеоролика Boston Dynamics
Самой большой сложностью является мозг робота. Машины могут адекватно реагировать на людей и мебель, избегать опасности, разговаривать и более-менее понимать, чего от них хотят. Но уровень самостоятельности у современных человекоподобных роботов где-то на уровне двухлетнего ребенка — он сообразит взять кубик или открыть дверь, но на более сложные вещи, не предусмотренные чёткой программой, робот не способен. Пройдут многие годы, прежде чем робот сможет взять в руки обычный строительный инструмент и без какой-либо помощи со стороны построить простейший сарайчик.
«Зловещая долина» роботов
Этим термином обозначается эффект, при котором объекты, выглядящие и действующие как люди, вызывают у наблюдателей отвращение — так как недостаточно на них похожи. Название эффекта произошло от провала на графике, представленном в исследовании японского учёного Масахиро Мори. Тот в 1978 году провёл опрос, показавший, что в определённый момент похожесть робота на человека уже не привлекает, а отталкивает. Общепринятого объяснения этому психологическому механизму до сих пор не существует. Предполагается, что человек неосознанно замечает внешние отклонения других людей от некой привычной нормальности.
График из исследования Масахиро Мори, отражающий симпатию человека к рукотворным объектам в зависимости от их похожести на людей. Источник: Wikimedia
При определённом уровне реалистичности объекта человеческий мозг думает, что перед ним находится живой человек. Но затем мы видим неестественные движения рук, «мёртвую» мимику и нечеловеческий голос, из-за чего наступает когнитивный диссонанс, выраженный в испуге и неприязни. Робот создаёт иллюзию человека, а мы подсознательно перестаём понимать, что находится перед нами, и чувствуем в этом угрозу.
Антропоморфные роботы существуют уже давно, и сейчас они как никогда похожи на людей. Внешне. Функционально любой андроид проигрывает любому специализированному роботу и человеку — несмотря на немалую историю робототехники мечта об универсальном помощнике так и остается мечтой.
Ну и напоследок, минутка юмора — свидание Уилла Смита с роботом Софией. С роботами «метод Хитча» работает так себе.
Почему лучше доверять роботу, а не человеку?
Роботы, как и автономные системы в целом, могут вызывать беспокойство и неуверенность, особенно когда их использование в повседневной жизни становится возможным. Чтобы уменьшить уровень беспокойства, нам нужно слегка сместить фокус с тех вещей, которые делают роботы, на то, чем они являются. В некотором смысле они могут быть более надежными, чем люди.
Нравится вам это или нет, автономные системы уже здесь и останутся здесь. Под автономностью мы имеем в виду способность системы принимать собственные решения о том, что делать и когда делать. До сих пор большая часть примеров — роботы-пылесосы, автопилот самолета и другие мелочи, просты и не особо автономны. Эти системы адаптируются к окружающей среде, автоматически отвечая на изменения в ней. Они запрограммированы адаптироваться к окружающей среде.
Но старые как мир истории научной фантастики говорят нам о том, что будет дальше. Нас беспокоит то, что произойдет, когда пилот-человек, водитель или оператор будет заменен программным обеспечением, которое самостоятельно решает, что делать.
Во время воздушного перелета система автопилота может удерживать самолет на определенной траектории, но пилот решает, какой путь выбрать, когда это сделать и что делать в чрезвычайной ситуации. Аналогичным образом круиз-контроль позволяет нашим автомобилям выполнять определенные действия самостоятельно, хотя именно водители принимают важные решения.
Но когда мы перейдем к настоящим автономным системам, программное обеспечение будет играть гораздо большую роль. Нам больше не понадобится человек для изменения маршрута самолета или сворачивания автомобиля на обочину.
Именно в этот момент люди начинают беспокоиться. Если машина действительно сможет принимать собственные решения, откуда нам знать, что это безопасно? Посмотрев пару «Терминаторов», мы задаемся вопросами, как можно доверять машинам? Для многих идея посадки в самолет, который летит сам по себе, уже кажется безумной, не говоря уж о том, чтобы позволить роботу отвезти себя по всем этим дорогам с безумцами за рулем.
Похоже на то, что мы находимся на развилке. Либо мы слепо доверяем этим машинам, либо мы от них отказываемся. Но возможен и третий вариант.
Когда мы имеем дело с другим человеком, мы не можем быть уверены в том, какое решение он примет, но мы можем предполагать в зависимости от того, что думаем о нем. Мы считаем, сколько раз человек лгал нам в прошлом, и записываем все его ошибки. Но мы не можем быть уверены наверняка, что этот человек еще раз обманет нас.
Наши автономные системы, с другой стороны, контролируются программным обеспечением, поэтому если мы можем изолировать все решения программного обеспечения на высоком уровне — те, которые должен принимать человек, — мы сможем детально проанализировать работу этих программ. С человеческим мозгом такое не пройдет.
Популярное направление исследований в информатике сегодня обеспокоено глубоким анализом программного обеспечения, а также приведение логических доказательств, что программное обеспечение всегда соответствует формальным требованиям. Этот подход, который называется формальной верификацией, особенно полезен для анализа и оценке критического программного обеспечения, которое влияет на безопасность людей, например системы энерго-, жизне- и транспортного обеспечения. Изолировав ПО, принимающего важные решения внутри автономной системы, мы можем проанализировать его работу с помощью формальной верификации.
В некоторых случаях мы можем доказать, что программное обеспечение никогда не примет плохое решение.
Процесс принятия решений — центральный при создании робота, которому можно доверять. Все это приводит к тому, что хотя несчастные случаи все еще могут произойти, мы можем убедиться, что система всегда старается их избежать. Этого недостаточно, но это решит некоторые из проблем старой научной фантастики.
Хотя мы не можем сказать, что робот никогда не причинит кому-нибудь вреда случайно, формальная верификация надежно докажет, что робот никогда не причинит вред намеренно. Зачастую, при оценке программного обеспечения и его работы, мы оцениваем не только то, что будет делать ПО, но и почему. Если люди будут уверены в том, что система не попытается причинить вред, вероятнее всего, они станут доверять таким системам немного больше. Вопрос не только в попытке причинить вред, но и в попытке избежать его нанесения.
И тут в дело вступают философские вопросы. Мы могли бы попытаться доказать, что робот никогда не навредит человеку сознательно. Но что делать медицинским и полицейским роботам? Первый может попытаться реанимировать кого-то, сделав искусственный массаж сердца. Но это может причинить человеку вред.
Полицейский робот отвечает за защиту населения, но что делать, если преступник стреляет в кого-то из ружья? Может ли робот причинить вред преступнику, чтобы предотвратить большую опасность?
Чтобы создать правильные алгоритмы поведения, придется выяснить, что такое приемлемое для роботов поведение, а что такое робототехническая этика. Интересно, не этими ли вопросами будет заниматься совет по этике Google?
Работа для робота: кто полезнее — машина или человек?
На заводах и фабриках роботы давно перестали быть в диковинку. Правда, от тех, которых мы привыкли видеть в кино, они существенно отличаются — по сути, это автоматизированные станки, которые благодаря возможности перепрограммирования или использования нескольких программ одновременно применяются для выполнения различных производственных процессов. Пока это надежные помощники обычных рабочих. Но не заменят ли они их в один прекрасный день полностью? Не доберутся ли до быта? В этом мы попытались разобраться, сопоставив много различных факторов.
Где применяются
Впервые применять такие устройства начали в США. Первые промышленные роботы там появились в середине 50-х годов прошлого века. Сегодня же без них трудно представить любое современное производство, так как используются они почти во всех сферах — от грубых видов работ до таких тонких операций, как черчение, резьба по дереву или металлу, сборка мелких компонентов устройств.
Если говорить конкретнее, то роботы применяются в машиностроении, где самые распространенные устройства — это автоматические манипуляторы. Они занимаются сваркой, резкой, сборкой компонентов, перемещением массивных грузов, сортировкой готовой продукции и другими видами работ.
В металлургии это машины непрерывного литья заготовок, использование которых существенно выгоднее традиционных методов изготовления стали, а также автоматизированные подъемно-транспортные машины, манипуляторы и станки для резки металла. В химической промышленности, где для человека в силу специфики отрасли условия труда очень тяжелы, роботы применяются для работы с опасными, ядовитыми и токсичными материалами, а также для обеспечения безопасности людей. Например, газоулавливатели в режиме нон-стоп мониторят состояние воздуха и подают сигнал тревоги при первом обнаружении в воздухе опасных веществ или при превышении их допустимой концентрации.
Легкая промышленность тоже не остается в стороне: на крупных предприятиях роботизированное оборудование уже давно отвечает за упаковку произведенных товаров, их сортировку и фасовку (например, распределение пищевой продукции по таре). Кроме того, такие устройства могут контролировать качество продукции (например, находить дефектные изделия на транспортной ленте и снимать их с нее).
Используются такие устройства и для приготовления пищи, например, суши.
В сфере охраны здоровья роботы нашли основное применение в хирургии. Первая успешная операция с использованием робота была проведена в 1985 году. Сегодня при помощи роботов-хирургов серии Da Vinci выполняются такие сложные вмешательства, как абляция тканей сердца, желудочное шунтирование, удаление мочевого пузыря и другие. Кончено, автоматами продолжает управлять человек — к самостоятельной работе роботы пока не готовы. Но даже такой подход позволяет существенно облегчить процесс операции, снизить болевой синдром и риск инфицирования, а также послеоперационных осложнений.
Присутствуют роботы и в повседневной жизни. Это разнообразные уборщики, которых можно найти во многих квартирах. Самые распространенные из них — роботы-пылесосы — всем известные забавные диски, которые шустро катаются по полу и собирают с него пыль и мелкий мусор. Но кроме них есть еще роботы для мытья полов и комплексные уборщики — это все те же диски, оснащенные дополнительными модулями.
Кроме них существуют роботы-игрушки, социальные роботы, используемые для терапии и оказания помощи людям, и роботы-промоутеры, использующиеся в рекламных целях на выставках, презентациях и прочих мероприятиях.
В чем преимущества
Если сравнивать пользу, которую приносят роботы, с тем, что умеют делать люди, то прежде всего нужно отталкиваться от сферы применения устройств. Например, бытовой робот-пылесос пока не в состоянии заменить человека. Он не вытрет пыль на мебели, не помоет окна и сантехнику, не вычистит плиту. А робот-промоутер хоть и может рассказать все по заданной теме, но вряд ли убедит купить товар прямо сейчас. А такой талант есть у многих людей. Поэтому говорить о преимуществах роботов в бытовом плане не приходится. Такие устройства приобретают, чтобы избавить себя от нескольких надоедливых рутинных дел, таких, например, как ежедневное подметание, использование пылесоса или стрижка газона.
Но стоит отойти от этой темы и обратить свое внимание на другие сферы жизни, как картина меняется. В промышленности автоматизация производства дает существенное улучшение как качества работы, так и ее доходности. Не даром в прошлом году во всем мире продали свыше 168 тыс. новых роботов-манипуляторов и лишь немногим меньше (166 тыс.) двумя годами ранее. А по прогнозам экспертов, к концу следующего года общее количество функционирующих на предприятиях промышленных роботов достигнет 1,57 млн. единиц.
Преимущества таких автоматов перед человеком очевидны: на конвейере практически до нуля снижается вероятность брака при сборке, да и любую монотонную работу, где человеку нужно длительное время быть внимательным и сконцентрированным, робот выполняет лучше, так как не устает и ему это не надоедает. Он может трудиться круглый год по три смены в сутки, то есть практически без перерыва, точность его работы выше, чем у человека, ему не страшна вредная или опасная для людей среда, а вместе с другими средствами автоматизации производства использование роботов намного экономически выгоднее, чем человеческий труд.
Если говорить о медицине, то при помощи манипуляторов робота операции можно проводить более филигранно, чем с использованием традиционных инструментов. Врач благодаря миниатюрной камере и монитору видит внутренности пациента как на ладони, что позволяет ему работать только с нужными участками, не задевая здоровые. А возможность точечного проникновения манипуляторов и их компактность позволяют практически не оставлять следов на теле пациента, не делать крупные разрезы, после которых остаются некрасивые шрамы.
Кто производит, сколько стоят
Производителей промышленных роботов довольно много, но, как и в любой сфере, тут есть свои лидеры, продукция которых пользуется большим спросом по всему миру, в том числе и в СНГ. Это шведско-швейцарская компания АВВ, немецкая KUKA, Kawasaki Robotics и Yaskawa America — американские подразделения японских Kawasaki и Motoman соответственно, а также чисто японский производитель Fanuc. Эти компании имеют представительства во многих странах мира и еще больше официальных реселлеров продукции, в том числе и в странах СНГ.
Цена промышленных роботов зависит от того, в какой комплектации поставляется устройство. Полноценная система состоит из собственно робота с контроллером, рабочего инструмента, позиционирующего устройства, систем безопасности и других специальных компонентов. В то же время в рамках одной системы могут быть десятки роботов-манипуляторов, цена на которые существенно отличается от системы в целом.
Например, новые многопрофильные промышленные манипуляторы в СНГ можно приобрести по таким ценам: от 40 тыс. евро по отдельности (менее продвинутые — дешевле) и от 70 тыс. евро в рабочем комплексе.
Б/у устройства стоят дешевле — от 20 тыс. евро. Кстати, такие роботы пользуются популярностью, так как позволяют существенно сэкономить. При этом на них распространяется гарантия (заводская или от продавца), а большинство реселлеров проводит регулярные профилактические осмотры устройств и их сервисное обслуживание. Благодаря этому (и соблюдению условий эксплуатации) срок службы промышленных роботов составляет более 10 лет.
Роботы вытеснят людей
Правда, только с заводов, но не сейчас, и далеко не везде. Арифметика тут проста. По данным аналитиков The Economic Observer, в разных регионах Китая, этого промышленного локомотива мировой экономики, зарплаты рабочих на заводах растут на 10—20% в год. Цена же на роботов в среднем падает на 4% в год, плюс все увеличивается сегмент б/у устройств. Похожая ситуация и в других регионах — США, Европе, СНГ. Только, в отличие от Китая, большие суммы тут идут и на социальное обеспечение рабочих, выплату больничных, отпускных, декретных, соблюдение норм трудового законодательства и техники безопасности. При этом люди работают определенное количество часов в неделю, на их продуктивности сказывается много факторов: самочувствие, настроение, даже поражение любимой команды или погода. Вот и выходит, что робот, который всех этих проблем лишен и может заменить сразу несколько десятков человек, будет выгоднее производителю. Легче один раз крупно потратиться и платить зарплату только операторам, чем большому количеству рабочих, тем более, что расходы на ремонт и сервисное обслуживание обычно покрываются гарантией и договорами с продавцами.
С другой стороны, в СНГ и западных странах правительства и профсоюзы не заинтересованы в массовых сокращениях, которые может вызвать повальная роботизация. Поэтому, скорее всего, тут будет найден некий симбиоз. И несмотря на то, что в производстве роботы эффективнее, а в долгосрочной перспективе — и дешевле рабочих, они с ними спокойно уживутся.
А вот в медицине и быту людям пока опасаться нечего. Система Da Vinci не проведет операцию без хирурга и ассистентов, так же как и робот-пылесос не выполнит свою работу без человека. Да и рабочим на самом деле волноваться нечего. Пускай роботы трудятся лучше, но если у человека прямые руки, он никогда не пропадет. В любом случае, роботы хоть во многом и превосходят людей в работе, но управляет ими, тем не менее, человек.