От человека-машины из «Метрополиса» до Мотоко Кусанаги, от Робокопа до R2D2 — роботы и робототехника покоряют человеческое воображение вот уже почти столетие, пишет The Media Line. За последние шесть десятилетий люди воплотили эти мечты в реальность, изменив свою трудовую жизнь и досуг.

Израильский гуру робототехники, директор лаборатории робототехники и автономных транспортных средств Университета Ариэль и председатель-основатель Израильской ассоциации робототехники профессор Цви Шиллер призывает страну инвестировать ресурсы в эту область, как это уже сделали другие страны первого мира.

Цви Шиллер рассказывает о важности робототехники, о ее значении для Израиля и о том, как она может трансформировать экономику и промышленность страны.

— Человечество веками жило без роботов, почему они стали доминирующей частью современной жизни?

— Робототехника — это эволюция технологии. Мы начали с промышленной революции, которая решила проблемы людей, усердно работающих дни и ночи напролет в нечеловеческих условиях. Эта революция привела к разработке роботов в начале 1980-х годов.

Первый робот, разработанный для работы на заводах, был построен в 1961 году компанией Unimation. Компания продолжила впоследствии разработку роботов, но они еще не готовы были попасть на заводы.

В начале 1980-х на первый план выдвинулись компьютеры. Знания о том, что такое робот, как он действует и как им управлять, расширились, их начали использовать в производстве автомобилей, в основном в Соединенных Штатах.

Позже роботы вошли в промышленность в Германии, других европейских странах и Японии. И это можно считать началом робототехники в том виде, как мы ее знаем сегодня.

Со временем разрабатывалось все больше роботов для заводов. Но появились также роботы, которые передвигаются по дорогам, например, автономные транспортные средства, или роботы, передвигающиеся по дому и моющие пол, как Roomba, вышедший в 2002 году.

Робототехника призвана помочь нам и облегчить нашу жизнь, в этом идея. Если бы роботы не облегчали жизнь, никто бы их не разрабатывал.

Кроме того, роботы помогают решать проблему, если куда-то мы не хотим посылать людей. Например, ядерный реактор, который взорвался в Чернобыле. Если бы у них там были роботы, они вошли бы внутрь, перекрыли клапаны, и никто больше не пострадал бы.

В конечном счете эта технология разрабатывается для того, чтобы помочь людям в выполнении задач, которые сами люди предпочитают не выполнять.

— Сегодня мы видим роботов во многих областях. Как выглядит будущее с роботами?

— Будущее у роботов светлое, многообещающее. В последние годы технологии стремительно развиваются. И когда вы начинаете понимать, насколько роботы способны помочь, вы становитесь зависимы от этого знания, хотите все больших и больших возможностей.

Люди, которые 20 лет назад купили Roomba, вероятно, «не отпускают» их: хотят больше и больше того же самого. Это как с вашим смартфоном: как только вы начинаете им пользоваться, вам не хочется возвращаться к обычным телефонам.

То же произойдет и с робототехникой: по мере ее развития вы обнаружите все больше «приложений», где она полезна, эффективна и экономична. Например, в сельском хозяйстве, очень трудоемкой области: вы отправляете роботов, они работают день и ночь, не испытывая усталости, распыляют пестициды, которые никак не влияют на человека (будь он водитель и делал бы эту работу сам)…

Будущее действительно оптимистично, роботы внедрены уже во многих областях повседневной жизни. Они будут все больше вовлекаться, становиться все дешевле, вы будете видеть роботов повсюду.

Я точно могу сказать, что большинство будущих применений робототехники еще не изобретено. То, что вы видите сейчас, лишь малая часть того, что могут делать роботы и что они будут делать в будущем.

— Какую роль они будут играть в сфере обороны?

— Мы уже думаем об этом. Прежде всего, опять-таки, роботы используются тогда, когда нет желания посылать куда-то людей. Я привел пример ядерного реактора. Но это же можно сказать в отношении военных роботов, если вы хотите, чтобы удар принял на себя робот, а не человек. В армии так уже поступают с собаками, но мы становимся все более осторожны с ними, и с этим я полностью согласен. Собаки — это души, которые также нуждаются в защите. Мы не можем просто выбрасывать их как товар.

Роботы возьмут на себя выполнение задач, сопряженных с риском. Мы читаем в новостях, что иранские автоматические или роботизированные беспилотники атаковали корабль и взорвались. Им не удалось потопить корабль, но они нанесли ущерб.

Это именно та сфера, которая в последние годы сильно возросла, потому что технология готова. Лично я не участвую в таких разработках, потому что твердо верю: использование роботов в гражданской жизни, в мирных целях, будет намного шире, чем в целях военных.

— Зачем Израилю создавать собственных роботов? Сколько времени потребуется, чтобы запустить этот сектор?

— Прежде всего, Израиль уже создает роботов, и в некоторых отраслях фактически лидирует. Так, компания Maytronics продает роботов для чистки плавательных бассейнов, и они занимают около 50% мирового рынка.

Почему они смогли этого добиться? Они знали, как это сделать, и делают это хорошо. Мир покупает их продукцию, это очень успешный бизнес. Нет разногласий по поводу использования роботов для чистки бассейнов. Люди становятся все более избалованными, они заняты другими вещами. Вы экономите несколько часов в неделю, если бассейн чистит робот.

Другой пример — медицинская робототехника. Израиль очень продвинут в этой области. Она хорошо развита в Технионе (Израильском технологическом институте), а также в Еврейском университете в Иерусалиме.

В Университете Ариэль также есть несколько специалистов, которые разрабатывают роботов для медицины. Но они еще не пришли на рынок, на это требуется время.

Есть важный этап, который роботы должны пройти, а именно получить одобрение FDA, американского Управления по контролю за продуктами питания и лекарствами. Около 30% медицинских роботов по всему миру, одобренных FDA, были созданы в Израиле, либо израильской компанией, либо человеком, получившим образование в Израиле.

 

Но то, что делаем мы, делается медленнее, чем хотелось бы. И причина в том, что до сих пор Израиль инвестировал в робототехнику не так много, как другие страны. Например, в Южной Корее инвестируют в эту сферу уже в течение 20 лет. В числе первых они совершили революцию в робототехнике и начали ежегодно инвестировать 100 млн долларов. Для Израиля это неслыханно.

Европа много инвестирует в робототехнику в рамках программы финансирования исследований и инноваций Европейского союза под названием Horizon 2020. Китай в последние годы также много инвестирует, Япония инвестирует. Соединенные Штаты — в меньшей степени. Там финансирование поступает больше от частного сектора.

А в Израиле эта отрасль — не то, на что мы особо полагаемся
Мы полагаемся на индустрию высоких технологий, а она как раз использует роботов меньше, чем другие сферы.

Один из секторов, который успешно развивается в Израиле, это сельское хозяйство. Здесь мы очень хороши. У нас есть Центр Вулькани, национальный сельскохозяйственный научно-исследовательский центр Израиля. Он проводит много исследований для разработки новых устройств, машин, которые сделают производство продуктов питания более эффективным и дешевым. Недавно они заинтересовались робототехникой.

Есть несколько израильских компаний, которые разрабатывают роботизированные тракторы, работающие на полях: все, что раньше делали люди, они делают автоматически.

Но мы не можем сделать все. Мы маленькая страна, и мы немного опоздали с этой революцией с точки зрения инвестиций со стороны правительства.

— Что должно произойти, чтобы правительство больше инвестировало в эту отрасль?

— Я перефразирую ваш вопрос: должны ли мы быть в этой отрасли? Потому что существует общее понимание того, что мы не обязаны делать все подряд, и есть некоторые устройства или машины, которые мы можем купить где-то в другом месте.

И да, так было еще несколько лет назад, когда, по сути, мы жили в глобальном мире, а это означало, что мы могли получить все, что хотели, в любое время. Нам не нужно было производить все подряд.

Но как только появился коронавирус, все линии поставок оказались перекрыты. И если у нас не было самостоятельного производства или самообеспечения какими-то товарами, у нас их просто не стало. Это было очень заметно на тех устройствах, которые использовались для спасения жизней, таких как аппараты искусственной вентиляции легких.

Итак, если у нас чего-то нет и весь мир вдруг погружается в хаос, мы проигрываем. 

Мое личное наблюдение таково, что если мир перестает быть глобальным, — а значит, вы не можете больше всегда и легко доставлять товары с одной стороны земного шара на другую, — вам лучше становиться локальным и производить все, что вам нужно, самим.

Лучший пример — снабжение продовольствием. Когда начались военные действия на Украине, оттуда прекратились поставки пшеницы. А немалая часть мира, включая Израиль, полагалась на пшеницу, поступавшую из Украины. В результате цены выросли. И вот уже мы должны начать производить это сами, никто другой не сделает это за нас.

Мир становится все менее и менее глобальным, и мы все больше должны делать что-то локально.

Проблема глобальная — а выгода локальная. А это значит, если мы сами готовы производить устройства и машины для себя, мы получим их, когда они понадобятся, и не будем полагаться на другие страны и цепочки поставок, которые внезапно «выйдут из строя» по той или иной причине.

Я считаю, тенденция в том, чтобы быть локальными и самостоятельно производить все, что нужно, чтобы быть самодостаточным. Это и продовольственная безопасность, и безопасность здравоохранения. Если нам нужны какие-либо устройства для заботы о людях, лучше иметь возможность производить их самостоятельно, коль скоро мы не уверены, что всегда сможем где-то их купить. Эта тенденция будет доминировать и в области робототехники.

— Какую роль в секторе робототехники играет искусственный интеллект?

— Я работаю в области робототехники 40 лет, начал свое обучение в Массачусетском технологическом институте в 1982 году. И с тех пор все время говорят об искусственном интеллекте. Разница между тем, что в Массачусетсе делают сейчас, и тем, что делали тогда, в том, что природа искусственного интеллекта изменилась.

Искусственный интеллект — это та часть робота, которая подобна мозгу: она принимает решения и говорит, что делать.

Раньше указывать роботу, что делать, означало указывать, каким маршрутом следовать, чтобы добраться из одного пункта в другой. Ранний искусственный интеллект действительно занимался планированием пути. Что вы делаете, когда возникают препятствия? Как эффективнее обходить их?

Но в последние годы искусственный интеллект, когда речь заходит о робототехнике, все больше проникает в то, что называется машинным обучением.

Существуют различные версии машинного обучения, они описывают его возможности для робототехники. Машинным обучением мы занимаемся по двум причинам: во-первых, мы изучаем то, что нас окружает. Предположим, вы смотрите на собаку. Если вы никогда ранее не видели собаку, вы не знаете, что это именно она. Но если вы обучены видеть собак, вы увидите новую собаку и скажете: «О, это очень похоже на то, чему я научился или что я видел только вчера. Так что это, должно быть, собака».

 

А если это собака, вы должны обойти ее стороной и продолжать делать то, что вам следует.

Если вы смотрите на препятствие — на другую машину, например, и вы уже знаете, как выглядят эти машины, в конце концов вы поймете, что это действительно машина. И вновь это будет определять ваши действия. Вы не столкнетесь с ней: вы остановитесь перед ней или обойдете.

Итак, одна из частей искусственного интеллекта заключается в том, чтобы помочь понять окружающую среду.

Когда вы уже знаете, что вас окружает, и опять используете искусственный интеллект, вторая часть задачи звучит так: «Как этого избегать?» Если вы двигаетесь медленно, то очень просто: двигаетесь вправо, двигаетесь влево и в основном стараетесь не врезаться в препятствия.

Но если вы едете на высокой скорости по загруженной дороге, принять решение не так  просто. Потому что, если вы поступите неправильно, вы либо столкнетесь с другой машиной, либо пропустите поворот, намереваясь съехать с дороги.

Один из способов справиться с подобными проблемами — сделать это на основе модели автомобиля и модели дороги, а также понимания динамики автомобиля и движения объектов вокруг вас. Это называется управлением на основе модели. Вы берете модель, рассчитываете, что нужно сделать, чтобы не потерять сцепление с дорогой, не потерять устойчивость, и придумываете решение. Проблема с таким подходом в том, что вы не всегда знаете точную модель автомобиля.

Например, вы можете выехать на дорогу, которая более скользкая, чем та, которую вы изучили. И вы можете совершить ошибку, потому что ваша модель не отражала ту реальность, которую автомобиль «переживает» в данный момент.

Противоположный способ для искусственного интеллекта заключается в том, чтобы позволить автомобилю на собственном опыте узнать, какие действия лучше всего предпринять в конкретных ситуациях. Это и есть машинное обучение: учится компьютер, а не человек, который сидит за ним, и не модель, созданная человеком.

Сегодня все больше искусственного интеллекта проникает в робототехнику не только как нечто, помогающее роботам понимать окружающую среду, но и как средство, помогающее контролировать их действия.

Это относительно новое направление, разработанное в последние 10 лет. Это будет все больше интегрироваться в роботов и сделает их в какой-то мере независимыми: они смогут учиться самостоятельно, как это делают люди.

— Вы выдвинули идею создания Национального института робототехники. Как институт мог бы помочь росту израильской экономики, в частности в секторе высоких технологий?

— Сближение или интеграция робототехники с искусственным интеллектом выводит роботов на новый уровень производительности. Но в целом спрос на роботов сейчас взлетел до небес, в основном из-за коронавируса, то есть по необходимости. Нужно больше еды, и при этом нет рабочей силы, чтобы производить это должным образом в нужных количествах.

Многим профессиям сегодня не хватает рабочей силы. Нужна рабочая сила в промышленности, ее уже не так много; нужна рабочая сила в больницах; нужна рабочая сила для оказания помощи. Например, в Израиле мы полагаемся на иностранцев для оказания помощи пожилым людям. И я не думаю, что мы можем полагаться на них вечно…

Потребности растут. Сближение технологий, робототехники, искусственного интеллекта и потребностей создает большой спрос на роботизированные решения, потому что иногда нет другого выбора.

Мы должны быть самодостаточны и разрабатывать роботов самостоятельно, а не полагаться на то, что другие сделают это за нас, по двум причинам. Во-первых, мы знаем, как это сделать, и если мы получим помощь, подспорье, мы сделаем это хорошо. Во-вторых, если мы это сделаем, мы создадим новую отрасль, которая до сих пор была относительно небольшой.

Один из способов решения задачи — взять существующую индустрию высоких технологий в Израиле и преобразовать ее, трансформировать в индустрию робототехники. Инфраструктура уже есть, просто нужно добавить к программному обеспечению и электрическим компонентам, – которые мы знаем, как разрабатывать, — механику. И у нас может получиться ведущая в мире индустрия робототехники.

Зачем нам нужен Институт робототехники? Частные инвесторы уклоняются от робототехники из-за длительного времени выхода на рынок. Здесь вы имеете дело с аппаратным и программным обеспечением, и с этой комбинацией непросто справиться. Это очень дорого, это междисциплинарно, вам понадобится много профессионалов, пока вы разрабатываете первого робота в своей компании.

Да, это отличается от программного обеспечения, где может быть всего несколько программистов для разработки всего, что нужно, и они могут работать быстро. В робототехнике это гораздо более медленный процесс, нет ничего удивительного в том, что на разработку робота уходит 10-15, а иногда 20 лет. И да, в течение этого времени вы не получите прибыли.

Частные инвесторы сторонятся робототехники именно потому, что не видят большой возможности для получения прибыли. 

Как я уже сказал, многие роботы, которые необходимо разработать, еще не изобретены. Можно просто осмотреться по дому: есть масса задач, которые вы ежедневно выполняете. Если вы молоды, это не проблема. Но по мере того, как люди становятся старше, они не могут справляться с некоторыми из них самостоятельно. И обычно есть кто-то, кто им помогает.

В будущем, возможно, вы не захотите полагаться на этого «кого-то» в оказании помощи. Возможно, вы захотите иметь машину, которая вам поможет.

Например, вы хотите сесть или встать, а колени очень слабые. Обычно кто-нибудь подходит и помогает встать. А роботизированное устройство сможет помочь человеку с такой задачей.

Автономные транспортные средства — уже известный  пример, но я приведу его. Предположим, пожилая пара хочет сходить в театр, кино или на концерт, но они не могут сесть за руль. Сегодня они позвонили бы внуку, чтобы он отвез их в театр, или взяли бы такси. Но в такси есть водитель. А в период коронавируса водитель может заразить их.

Есть еще сама машина: в нее нелегко сесть и выйти…

 

Мои студенты несколько лет назад разработали автомобиль, который должен быть автономным для пожилой пары. Они могли бы сесть в него, сказать машине, куда ехать, и она отвезла бы их без участия какого-либо человека. По сути, это то, что происходит сегодня с роботизированными такси. Мы назвали это «третьим поколением, помогающим третьему тысячелетию» — таков был слоган этой технологии.

Вы спрашиваете, зачем нужен Институт робототехники. Это нужно, чтобы стимулировать создание новых роботопроизводящих компаний в Израиле. Как я уже сказал, частный рынок не горит желанием делать это.

Если бы у нас был Институт робототехники, он бы решил три задачи. Во-первых, он породит новые идеи, которые частный рынок не реализует сам по себе, потому что рынок еще не готов превратить их в продукты.

Частный рынок сегодня знает, как вознаградить предпринимателей, знающих, чего они хотят. Но таких не так много.

Есть масса устройств, которые следует разработать, но частный рынок не принимает их по причине особенности большинства инвесторов: они хотят зарабатывать деньги, но не обязательно хотят помогать людям. А я хочу прежде всего помогать людям. Я хочу убедиться, что мы создаем правильные вещи. И мы можем сделать это именно в рамках института, целью которого является не только зарабатывание денег.

Создавать новые идеи и инкубировать их – это не то, чему помогал бы какой-либо из известных мне правительственных департаментов…

Во-вторых, если у вас есть собственный стартап, собственная идея, и вы начинаете над ней работать, это требует многих навыков. Вам нужно три, четыре, пять, десять человек, чтобы начать разработку какого-то устройства. А в самом начале это означает, что вам нужно очень много денег.

Инвесторы не сразу кинутся финансировать разработку роботов. А институт сможет оказать вам необходимую помощь. Я называю это интеллектуальным инкубатором, имея в виду, что институт не только предоставляет помещения, но и помогает в технических аспектах развития.

Наконец, когда институт уже разработал те или иные новые устройства, он также развивает и технологию. Вы можете взять технологию, разработанную для одного устройства, и использовать ее для другого, которое в противном случае не имело бы быстрого прогресса. После того, как закончится разработка устройства, это может превратиться в компанию, которая покидает институт и выходит на рынок самостоятельно, а либо ее покупает другая крупная компания.

На мой взгляд, подобный институт может генерировать, при относительно небольших инвестициях, до двадцати новых продуктов в год, и каждый продукт может превратиться в компанию.

Решение же о том, какие продукты разрабатывать, будет определяться не только ради получения прибыли, но и ради удовлетворения потребностей незащищенных слоев общества, о которых заботятся не так чтобы многие государственные структуры.

подготовил Семен Чарный

Первоисточник: lechaim.ru »