Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
4 декабря 2016, воскресенье, 23:30
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

18 ноября 2014, 12:40

Робототехника на грани фантастики

iCub
iCub
Lorenzo Natale, Giorgio Metta, Marco Maggiali, Francesco Nori/Italian Institute of Technology

Если еще пару лет назад слово «андроид» ассоциировалось исключительно с фильмами про роботов, то теперь оно прочно связано с операционной системой для смартфонов и планшетов. Но мы все же хотим поговорить именно о роботах.

Слово «андроид» присутствует уже в легенде о средневековом ученом Альберте Великом, который якобы создал «железного человека», уничтоженного потом его учеником Фомой Аквинским. Значительную роль в популяризации этого термина сыграл французский писатель с незапоминаемым именем Филипп Огюст Матиас Вилье де Лиль-Адам, использовав его в романе «Будущая Ева» для обозначения человекоподобного робота - искусственной женщины Адали. Адали разговаривала с помощью фонографа, выдающего одну за другой классические цитаты, и это устраивало всех окружавших ее мужчин.

Однако робототехника не стоит на месте в прямом смысле этих слов – теперь человекоподобные роботы передвигаются как любой из вас, могут поддерживать разговоры не только с помощью однообразных цитат, способны учиться на своих ошибках. Они летают в космос, участвуют в боевых действиях. Роботы-бармены, роботы-поводыри, роботы-танцоры и альпинисты… Еще немного и они станут очень похожи на людей. А некоторые уже стали.

В этой подборке мы расскажем о самых необычных человекоподобных роботах современности.

 
 

Робот Альберт Хубо (Albert Hubo) поначалу очень похож на восковую фигуру. Его внешний вид составляет голова, которая ужасным образом копирует голову ученого Альберта Эйнштейна и туловище широко известного гуманоидного робота Хубо. «Голова профессора Эйнштейна» была разработана компанией Hanson-Robotics, а тело сделано из специфического материала frubber, который частенько используют в Голливуде. Голова имеет около сорока суставов, благодаря чему может выражать различные эмоции на лице, пользуясь независимыми движениями глаз и губ. В теле спрятаны полимерные литиевые батареи, которые обеспечивают около двух с половиной часов автономной работы. С помощью удаленной сети Альбертом можно управлять из внешнего компьютера. Вряд ли сам Эйнштейн был бы горд таким двойником, однако в 2005 году робот с его лицом произвел настоящий фурор на научных конференциях по робототехнике.

Говоря о роботах, нельзя не упомянуть iCub, самого известного гуманоидного робота, разрабатываемого консорциумом The RobotCub Project. Часто его еще называют «робо-мальчиком». В качестве основных научных целей его создателей были выбраны исследования когнитивной манипуляции (жестикуляция, имитация движений, взаимодействие с помощью системы жестов), восприятия окружающей среды, передвижения и ассоциативного восприятия человеческой речи. В качестве главной инженерной цели были выдвинуто создание гуманоидной платформы, общеупотребительной для всего научного сообщества.

Теперь iCub усвоил все повадки семилетнего ребенка, он видит, осязает и интеллектуально развивается под пристальным наблюдением всего мира. Но iCub больше похож на игрушку, чем на человека.

Отдельным пластом в робототехнике стоят гиноиды или фемботы – роботы с внешностью неигрушечных женщин. И тут нет равных азиатским ученым, для которых эта тема является наиболее интересной, ведь внешность очень важна для установления межличностных отношений, а гуманоидные роботы – это информационная среда, и их основная роль в нашем будущем – естественно взаимодействие с людьми. А что может быть более естественно, по мнению, японцев, чем робот-женщина. Она может брать на себя обязанности по уходу за детьми, досмотру за больными, консультированию в местах большого скопления народа.

Одним из интереснейших образцов человекоподобного робота является гиноид Айко (Aiko). Она была создана канадским робототехником-любителем по имени Чунг Ле. Ее вес 30 кг, рост 151 см. Чунг начал разработку Айко летом 2007 года в своем подвале, и спустя 3 месяца Айко первой версии была завершена. Проект обошелся ему всего в 25 тысяч долларов.

Она умеет разговаривать, читать тексты, распознавать предметы и цвета, решать математические задачи, реагировать на внешние раздражители. Как и многие другие андроиды, Айко пока не ходит. «Кожа» Айко состоит из мягкого силикона и способна «чувствовать боль». Эта технология может быть применена к людям, конечности которых отсутствовали при рождении или подверглись ампутации. Айко может быть первым шагом на пути к приданию механическим протезам способности чувствовать.

У первой модели Айко был грубый и слишком «механический» голос. Однако ситуация улучшилась и голос стал больше похож на женское сопрано, в большей степени благодаря уникальному органу – в точности скопированному с оригинала человеческому языку. Следующим этапом развития речевого аппарата станет голос, совершенно неотличимый от человеческого. В данный момент Айко знает два языка – японский и английский. В недалеком будущем она заговорит и на других языках.

Главной целью создания проекта Айко является помощь и уход за стариками и больными людьми, а также работа в офисе, уход за домом и развлечение детей.

Следующая андроидная модель человека создана для менее сложных целей. HRP-4C, также известная как Миим, это робот-фембот, являющийся разработкой Национального Института Передовой Науки и Технологии (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST) –японского научно-производственного объединения и Kawada Heavy Industries.

Это робот, созданный для демонстрации одежды. Она невысокого роста (159 см), но с модельным весом, который  вместе с батареями составляет 43 кг. Создатели смогли наделить свое творение реалистичными, антропоморфными чертами лица и тела. Она имеет типичное телосложение молодой японской девушки (цифры были получены из базы, содержащей данные измерений пропорций тела со всей страны). А за плавное движение робота отвечают тридцать электромоторов и еще восемь управляют мимикой лица. Миим может распознавать слова, обращенные к ней и интерпретировать окружающие звуки. Также она может петь, используя программный синтезатор вокала Vocaloid. Программная часть андроида создана на основе открытого движка Open Robotics Platform (OpenRTP), включающего также OpenRTM-aist и OpenHRP3.

Этот андроид был впервые показан широкой публике 16 марта 2009 года и повторно на Tokyo Digital Content Expo в 2010, где продемонстрировал свои улучшенные возможности мимики и танца.

Сфера применения включает в себя индустрию развлечений и отрасли, где также необходимы реалистичные аналоги человеческого тела, например, Миим легко может быть статисткой в кино или подиумной моделью.

Однако одним из самых необычных гиноидов можно по праву считать Актроид. Актроид была разработана Осакским университетом совместно с отделом аниматроники компании Kokoro Company Ltd. Впервые актроид была представлена на международной выставке роботов в Токио в 2003 году. В настоящее время было выпущено несколько версий этого робота, большинство из которых по внешности напоминают молодую японку.

Актроид - первый пример действительно правдоподобного робота, похожего на киберлюдей из научно-фантастических книг. Такие роботы могут мигать, воспроизводить человеческую речь и имитировать дыхание. Модели под названием Repliee – это интерактивные роботы со способностью распознавать и обрабатывать речь и отвечать тем же. Первая «репликантка» имела внешность пятилетней девочки и была скопирована с дочери Хироcи Исигуро, создателя актроида. Вторая репликантка Repliee Q позаимствовала внешность у популярной японской телеведущей Аяко Фудpи.

Внутренние сенсоры позволяют роботу естественно реагировать на внешние раздражители, благодаря пневматическим приводам, размещенным в верхней части тела в местах сочленения. До сих пор движения в нижней части тела ограничены. Работа сенсорики робота вместе с пневматическими приводами позволяют достаточно быстро реагировать или парировать агрессивные движения, такие как пощечина или толчок. Искусственный интеллект помогает роботу реагировать иначе на более приятные прикосновения, такие как похлопывание по плечу или объятия.

Актроид также может имитировать человеческое поведение с небольшими изменениями, движения головы и глаз и имитация процесса дыхания. Кроме того, робот может «учиться» имитировать движения от того, кто стоит рядом с ним.

Кожа актроида сделана из силикона и выглядит очень реалистично. Сжатый воздух, который питает серво-моторы робота и большинство вычислительных аппаратных средств, контролируется искусственным интеллектом и поступает извне. Из-за этого у робота отсутствует возможность передвижения: на выставках актроид либо сидит, либо стоит с поддержкой со спины.

Интерактивные актроиды могут разговаривать с людьми на элементарном уровне. Микрофоны в них записывают речь человека и потом фильтруют его от фонового шума, включая звуки, издаваемые самим роботом. Программное обеспечение, которое распознает речь, используется для преобразования аудио-потока в слова и предложения, которые затем обрабатываются искусственным интеллектом робота и используются им. Отвечает актроид через внешние динамики.

Далее интерактивность достигается за счет невербальных методов. Когда к нему обращаются, актроид использует зрительные датчики и датчики, которые расположены на полу для поддержания визуального контакта с говорящим. В дополнении, роботы могут реагировать телом и изменять тембр голоса, меняя свое выражение лица, позицию и вокальные перегибы.

Создатель «самой человекоподобной роботессы в мире», Хироcи Иcигуро уверен, что через двадцать лет роботы будут так похожи на людей, что невозможно будет визуально отличить человека от андроида. Сам Иcигуро тоже решил этим воспользоваться. В июле 2006 года группа специалистов доработали модель на основе Repliee и назвали ее Geminoid HI-1, – она точная копия самого профессора. Контролируемый интерфейсом захвата движения, Geminoid имитирует мимику, осанку и движения, а так же воспроизводит голос синхронно с жестами. Исигуро надеется доработать робота так, чтобы он мог вести лекции по месту его работы – в Осакском университете, когда он находится в командировках. Действительно, это очень удобно для постоянно занятого ученого с мировым именем!

В своем желании создать себе клона, Исигуро не одинок. Три года назад датский лектор Хенрик Шарфе (Henrik Schärfe) тоже продемонстрировал роботную версию самого себя. Его двойник Deminoid–DK контролируется удаленно оператором, но запрограммирован с уникальными движениями ученого - характерными пожиманиями плечами.

Еще один робот с «человеческим лицом» – это Ибн Сина (он же Авиценна), названный в честь древнего персидского философа и врача. Один из самых продвинутых современных андроидов на 2014 год. Способен самостоятельно найти свое место в самолете, общаться с людьми. Распознает выражение лица говорящего и прибегает к соответствующей ситуации мимике. Его губы двигаются довольно монотонно, однако отмечается, что особенно хорошо у него получается поднимать брови и прищуривать глаза.

Как заявляют создатели, Ибн Сина способен выполнять функции работника справочного бюро в крупных торговых центрах. В частности, благодаря постоянному доступу в интернет, робот может выдать клиенту подробную информацию об интересующих его товарах, имеющихся в продаже, включая фотографии последних.

Кроме того, робот способен обмениваться поцелуями, отвечать на вопросы и вообще, всячески поддерживать беседу. Сегодня андроид работает в городе Аль-Айн, в одноименном торговом центре.

Но закончить статью можно уверенностью в том, что самые страшные прогнозы о будущем робототехники едва ли оправдается. Теоретик искусственного интеллекта Бен Герцел (Ben Goertzel) из компании Aidyia Holdings замечает, что многие фантасты почему-то останавливаются на гуманоидных роботах и андроидах. Возможно, придет такое время, когда по улицам будут разгуливать роботы, внешне ничем не отличающиеся от людей, но этот период в истории отрасли станет сравнительно скоротечным, полагает специалист. На смену им довольно быстро придет система искусственного интеллекта, физическое оформление которой не обязательно будет гуманоидным.

Примерно в том же ключе говорит и Луис Хелм (Louis Helm), замдиректора некоммерческой организации Machine Intelligence Research Institute и ответственный секретарь журнала Rockstar Research Magazine. Он абсолютно серьезно считает гуманоидных роботов попсой. Серьезные исследователи вообще не будут стремиться к их созданию. Так что вполне возможно, что роботы будущего больше всего будут похожи на многоцелевых роботов ТАРС и КЕЙС из научно-фантастического фильма «Интерстеллар». Еще не видели его? Обязательно посмотрите. Такие роботы вряд ли кого-нибудь испугают или выйдут из-под контроля.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.