Être une personne est beaucoup plus facile que de créer une personne. Prenez, par exemple, le processus de jouer au ballon dans l'enfance avec un ami. Si nous décomposons cette activité en fonctions biologiques distinctes, le jeu cessera d'être simple. Vous avez besoin de capteurs, émetteurs et effecteurs. Vous devez calculer la force de frappe de la balle afin de réduire la distance entre vous et votre compagnon. Vous devez tenir compte de l'éblouissement solaire, de la vitesse du vent et de tout ce qui peut vous distraire. Il est nécessaire de déterminer comment la balle tourne et comment la prendre. Et il y a de la place pour des scénarios étrangers: que se passe-t-il si la balle vole au-dessus? Survole la clôture? Va frapper une fenêtre à un voisin?
Ces questions démontrent certains des problèmes les plus urgents de la robotique et jettent également les bases de notre compte à rebours. Voici une liste des dix choses les plus difficiles à enseigner aux robots. Nous devons vaincre ces dix si nous voulons jamais réaliser les promesses faites par Bradbury, Dick, Asimov, Clark et d'autres écrivains de science-fiction qui ont vu des mondes imaginaires où les voitures se comportent comme des personnes.
Tracer le chemin
Passer du point A au point B nous a semblé simple dès l'enfance. Nous, les humains, nous le faisons tous les jours, toutes les heures. Pour un robot, cependant, la navigation - en particulier dans un environnement unique en constante évolution ou dans un environnement qu'il n'a jamais vu auparavant - est la chose la plus difficile. Premièrement, le robot doit être capable de percevoir l'environnement, ainsi que de comprendre toutes les données entrantes.
La robotique résout le premier problème en armant leurs voitures avec une gamme de capteurs, scanners, caméras et autres outils de haute technologie qui aident les robots à évaluer leur environnement. Les scanners laser deviennent de plus en plus populaires, bien qu'ils ne puissent pas être utilisés dans le milieu aquatique en raison du fait que la lumière est sérieusement déformée dans l'eau. La technologie du sonar semble être une alternative viable pour les robots sous-marins, mais dans des conditions terrestres, elle est beaucoup moins précise. De plus, un système de vision composé d'un ensemble de caméras stéréoscopiques intégrées aide le robot à «voir» son paysage.
La collecte de données environnementales ne représente que la moitié de la bataille. Une tâche beaucoup plus difficile consiste à traiter ces données et à les utiliser pour la prise de décision. De nombreux développeurs contrôlent leurs robots à l'aide d'une carte prédéfinie ou en la composant à la volée. En robotique, c'est ce qu'on appelle SLAM, une méthode de navigation et de cartographie simultanées. La cartographie signifie ici comment le robot convertit les informations reçues par les capteurs en une forme spécifique. La navigation implique également la position du robot par rapport à la carte. Dans la pratique, ces deux processus devraient se dérouler simultanément, sous la forme de «poulet et œufs», ce qui n'est possible qu'avec l'utilisation d'ordinateurs puissants et d'algorithmes avancés qui calculent la position en fonction des probabilités.
Faire preuve d'agilité
Les robots collectent les emballages et les pièces dans les usines et les entrepôts depuis de nombreuses années. Mais dans de telles situations, ils ne rencontrent généralement pas de personnes et travaillent presque toujours avec des objets de la même forme dans un environnement relativement libre. La vie d'un tel robot à l'usine est ennuyeuse et ordinaire. Si le robot veut travailler à la maison ou à l'hôpital, pour cela, il devra avoir un sens du toucher avancé, la capacité de détecter les personnes à proximité et un goût impeccable en termes de choix d'actions.
Ces compétences de robot sont extrêmement difficiles à former. Habituellement, les scientifiques n'enseignent pas du tout aux robots de toucher, les programmant pour échouer s'ils entrent en contact avec un autre objet. Cependant, au cours des cinq dernières années environ, des progrès importants ont été réalisés dans la combinaison de robots malléables et de cuir artificiel. La conformité fait référence au niveau de flexibilité du robot. Les machines flexibles sont plus malléables, les machines rigides moins.
En 2013, des chercheurs de Georgia Tech ont créé un manipulateur robotique avec des articulations à ressort qui permettent au manipulateur de se plier et d'interagir avec des objets comme une main humaine. Ensuite, ils ont tout recouvert d'une «peau» capable de reconnaître la pression ou le toucher. Certains types de peau de robots contiennent des microcircuits hexagonaux, chacun étant équipé d'un capteur infrarouge, qui enregistre toute approximation à moins d'un centimètre. D'autres sont équipés d'empreintes digitales électroniques - une surface nervurée et rugueuse qui améliore l'adhérence et facilite le traitement du signal.
Combinez ces manipulateurs de haute technologie avec un système de vision avancé - et vous obtenez un robot qui peut faire un massage doux ou trier un dossier avec des documents, en choisissant celui dont vous avez besoin dans une vaste collection.
Continuer la conversation
Alan Turing, l'un des fondateurs de l'informatique, a fait une prédiction audacieuse en 1950: un jour, les machines peuvent parler si couramment que vous ne pouvez pas les distinguer des autres. Hélas, alors que les robots (et même Siri) n'ont pas répondu aux attentes de Turing. En effet, la reconnaissance vocale est très différente du traitement du langage naturel - ce que fait notre cerveau, extraire du sens des mots et des phrases au cours de la conversation.
Initialement, les scientifiques pensaient que répéter cela serait aussi simple que de connecter des règles de grammaire à la mémoire de la machine. Mais la tentative de programmer des exemples de grammaire pour chaque langue individuelle a tout simplement échoué. Même il s'est avéré difficile de déterminer la signification des mots individuels (après tout, il existe une chose telle que les homonymes - une clé de porte et une clé de sol, par exemple). Les gens ont appris à déterminer la signification de ces mots dans leur contexte, en s'appuyant sur leurs capacités mentales développées au cours de nombreuses années d'évolution, mais il s'est avéré tout simplement impossible de les décomposer à nouveau en règles strictes pouvant être mises sur du code.
En conséquence, de nombreux robots traitent aujourd'hui le langage sur la base de statistiques. Les scientifiques leur fournissent des textes énormes, appelés cas, puis permettent aux ordinateurs de décomposer de longs textes en morceaux pour savoir quels mots vont souvent ensemble et dans quel ordre. Cela permet au robot «d'apprendre» une langue basée sur une analyse statistique.
Apprendre de nouvelles choses
Imaginez que quelqu'un qui n'avait jamais joué au golf décide d'apprendre à faire swinguer un club. Il peut lire un livre à ce sujet, puis essayer ou regarder comment un golfeur célèbre pratique, puis l'essayer par lui-même. Dans tous les cas, il sera possible d'apprendre les bases simplement et rapidement.
La robotique est confrontée à certains défis lorsqu'elle essaie de construire une machine autonome capable d'apprendre de nouvelles compétences. Une approche, comme dans le cas du golf, consiste à diviser l'activité en étapes précises, puis à les programmer dans le cerveau du robot. Cela implique que chaque aspect de l'activité doit être divisé, décrit et encodé, ce qui n'est pas toujours facile à faire. Il y a certains aspects à brandir un club de golf qui sont difficiles à décrire avec des mots. Par exemple, l'interaction du poignet et du coude. Ces détails subtils sont plus faciles à montrer qu'à décrire.
Ces dernières années, les scientifiques ont réussi à enseigner aux robots à imiter l'opérateur humain. Ils appellent cette formation par simulation ou formation par démonstration (technique LfD). Comment font-ils? Arme les voitures avec des réseaux de caméras grand angle et zoom. Cet équipement permet au robot de «voir» l'enseignant effectuer certains processus actifs. Les algorithmes d'apprentissage traitent ces données pour créer une carte des fonctions mathématiques qui combine l'entrée visuelle et les actions souhaitées. Bien sûr, les robots LfD doivent être capables d’ignorer certains aspects du comportement de leur professeur - comme les démangeaisons ou le nez qui coule - et faire face à des problèmes similaires qui surviennent en raison de la différence d’anatomie du robot et des humains.
Tromper
L'art curieux de la tromperie s'est développé même chez les animaux afin de contourner les concurrents et de ne pas être mangé par les prédateurs. En pratique, la tromperie comme art de survie peut être un mécanisme très, très efficace d'auto-préservation.
Apprendre à tromper des gens ou d'autres robots peut être incroyablement difficile (et peut-être bon pour vous et moi). La tromperie nécessite de l'imagination - la capacité de former des idées ou des images d'objets externes qui ne sont pas liés aux sentiments - et une machine ne l'a généralement pas. Ils sont puissants dans le traitement direct des données des capteurs, des caméras et des scanners, mais ils ne peuvent pas former des concepts qui vont au-delà des données sensorielles.
Les robots de l'avenir, d'autre part, peuvent mieux comprendre la tromperie. Les scientifiques de Georgia Tech ont pu transmettre certaines compétences de déception des protéines à des robots en laboratoire. Au début, ils ont étudié des rongeurs rusés qui protègent leurs caches avec de la nourriture, attirant les concurrents dans des stockages anciens et inutilisés. Ensuite, ils ont codé ce comportement en règles simples et l'ont chargé dans le cerveau de leurs robots. Les machines ont pu utiliser ces algorithmes pour déterminer quand la tricherie pourrait être utile dans une situation particulière. Par conséquent, ils pourraient tromper leur compagnon en l'attirant vers un autre endroit où il n'y a rien de valable.
Anticiper les actions humaines
Chez Jetsons, la servante robot de Rosie a pu maintenir la conversation, cuisiner, nettoyer et aider George, Jane, Judy et Elroy. Pour comprendre la qualité de construction de Rosie, rappelez-vous simplement l'un des premiers épisodes: M. Spaceley, le patron de George, arrive chez Jetson pour le dîner. Après le repas, il sort un cigare et le met dans sa bouche, et Rosie se précipite avec un briquet. Cette action simple est un comportement humain complexe - la capacité de prédire ce qui se passera ensuite, en fonction de ce qui vient de se produire.
Comme la tromperie, l'anticipation des actions humaines nécessite que le robot représente l'état futur. Il devrait être en mesure de dire: "Si je vois qu'une personne fait A, alors, comme je peux le supposer sur la base de son expérience passée, elle fera probablement B." En robotique, cet élément a été extrêmement difficile, mais les gens font des progrès. L'équipe de l'Université Cornell a développé un robot autonome qui pourrait répondre en fonction de la façon dont le compagnon interagit avec les objets environnementaux. Pour ce faire, il utilise une paire de caméras 3D pour obtenir une image de l'environnement. Ensuite, l'algorithme détermine les objets clés de la pièce et les distingue des autres. Ensuite, en utilisant une énorme quantité d'informations obtenues à la suite de formations précédentes, le robot génère un ensemble de certaines attentes de mouvements de la personne et des objets qu'elle touche. Le robot tire des conclusions sur ce qui va se passer ensuite et agit en conséquence.
Parfois, les robots Cornell font des erreurs, mais ils avancent en toute confiance, y compris à mesure que la technologie des caméras s'améliore.
Coordonnez-vous avec d'autres robots
La construction d'une seule machine à grande échelle - même un androïde, si vous le souhaitez - nécessite de sérieux investissements en temps, en énergie et en argent. Une autre approche consiste à déployer une armée de robots plus simples qui peuvent travailler ensemble pour réaliser des tâches complexes.
Il y a un certain nombre de problèmes. Un robot travaillant en équipe doit pouvoir bien se positionner par rapport à ses camarades et être capable de communiquer efficacement - avec d'autres machines et un opérateur humain. Pour résoudre ces problèmes, les scientifiques se sont tournés vers le monde des insectes, qui utilisent le comportement complexe des essaims pour trouver de la nourriture et résoudre des problèmes qui profitent à l'ensemble de la colonie. Par exemple, lors de l'étude des fourmis, les scientifiques ont réalisé que des individus individuels utilisent des phéromones pour communiquer entre eux.
Les robots peuvent utiliser la même «logique de phéromone», ne dépendent que de la lumière et non des produits chimiques pour communiquer. Cela fonctionne comme ceci: un groupe de minuscules robots sont dispersés dans un espace confiné. Tout d'abord, ils explorent cette zone au hasard jusqu'à ce que l'on tombe sur une traînée lumineuse laissée par un autre bot. Il sait qu'il doit suivre la piste et s'en va, laissant sa propre piste. Au fur et à mesure que les pistes fusionnent en un seul, de plus en plus de robots se succèdent dans le sein.
Copiez-vous
Le Seigneur a dit à Adam et Eve: "Soyez féconds et multipliez-vous, et remplissez la terre." Un robot qui recevrait une telle équipe se sentirait gêné ou déçu. Pourquoi? Parce qu'il n'est pas capable de se reproduire. Construire un robot est une chose, mais une autre est de créer un robot capable de faire des copies de lui-même ou de régénérer des composants perdus ou endommagés.
Ce qui est remarquable, les robots peuvent ne pas prendre les gens comme exemple de modèle reproductif. Vous avez peut-être remarqué que nous ne sommes pas divisés en deux parties identiques. Les plus simples, cependant, le font tout le temps. Les parents de méduses - hydre - pratiquent une forme de reproduction asexuée, connue sous le nom de budisation: une petite boule est séparée du corps du parent, puis se détache pour devenir un nouvel individu génétiquement identique.
Les scientifiques travaillent sur des robots qui peuvent effectuer la même procédure de clonage simple. Beaucoup de ces robots sont constitués d'éléments répétitifs, généralement des cubes, qui sont créés à l'image et à la ressemblance d'un cube, et contiennent également un programme d'auto-réplication. Les cubes ont des aimants à la surface, ils peuvent donc se fixer et se détacher des autres cubes à proximité. Chaque cube est divisé en deux parties en diagonale, de sorte que chaque moitié peut exister indépendamment. Le robot entier contient plusieurs cubes assemblés en une figure spécifique.
Agir par principe
Lorsque nous communiquons avec les gens tous les jours, nous prenons des centaines de décisions. Dans chacun d'eux, nous pesons chacun de nos choix, déterminant ce qui est bon et ce qui est mauvais, honnêtement et malhonnêtement. Si les robots voulaient être comme nous, ils devraient comprendre l'éthique.
Mais, comme dans le cas de la langue, il est extrêmement difficile de coder un comportement éthique principalement parce qu'il n'y a pas un seul ensemble de principes éthiques généralement acceptés. Différents pays ont des règles de conduite et des systèmes de lois différents. Même dans les cultures individuelles, les différences régionales peuvent affecter la façon dont les gens évaluent et mesurent leurs actions et celles des autres. Une tentative d'écrire une éthique mondiale adaptée à tous les robots est presque impossible.
C'est pourquoi les scientifiques ont décidé de créer des robots, limitant la portée du problème éthique. Par exemple, si la machine fonctionne dans un certain environnement - dans la cuisine, par exemple, ou dans la chambre du patient - elle aura beaucoup moins de règles de conduite et moins de lois pour prendre des décisions éthiques. Pour ce faire, les ingénieurs en robotique introduisent des choix éthiques dans l'algorithme d'apprentissage automatique. Ce choix repose sur trois critères flexibles: le bien que l'action entraînera, le préjudice qu'elle causera et la mesure de la justice. En utilisant ce type d'intelligence artificielle, votre futur robot domestique sera en mesure de déterminer avec précision qui dans la famille devrait laver la vaisselle et qui obtiendra la télécommande du téléviseur pour la nuit.
Ressentez les émotions
«Voici mon secret, c'est très simple: avec vigilance un seul cœur. Vous ne pouvez pas voir la chose la plus importante avec vos yeux. "
Si cette remarque du Renard du Petit Prince d'Antoine de Saint-Exupéry est vraie, alors les robots ne verront pas les plus beaux et les meilleurs de ce monde. En fin de compte, ils sondent parfaitement le monde qui les entoure, mais ils ne peuvent pas transformer les données sensorielles en émotions spécifiques. Ils ne peuvent pas voir le sourire de leur être cher et ressentir de la joie, ou ils peuvent fixer la grimace de colère d'un étranger et trembler de peur.
C'est cela, plus que toute autre chose sur notre liste, qui sépare une personne d'une voiture. Comment apprendre à un robot à tomber amoureux? Comment programmer la frustration, le dégoût, la surprise ou la pitié? Dois-je même essayer?
Certains pensent que ça vaut le coup. Ils croient que les robots de l'avenir combineront les systèmes cognitifs et émotionnels, ce qui signifie qu'ils fonctionneront mieux, apprendront plus rapidement et interagiront plus efficacement avec les gens. Croyez-le ou non, des prototypes de tels robots existent déjà et ils peuvent exprimer une gamme limitée d'émotions humaines. Nao, un robot développé par des scientifiques européens, possède les qualités émotionnelles d'un enfant d'un an. Il peut exprimer le bonheur, la colère, la peur et la fierté, accompagnant les émotions par des gestes. Et ce n'est que le début.
24 déc. 2017 Gennady
Source: nauka.boltai.com
Dans ce module, vous apprendrez:
Comment utiliser les robots dans l'industrie;
comment les robots aident à explorer le ciel, la terre et l'eau;
dans quel domaine les robots sont-ils plus efficaces que les humains;
comment le robot peut aider les médecins et les infirmières;
quels robots nous entourent dans la vie quotidienne;
les robots peuvent-ils être entièrement virtuels.
Dans cette vidéo, le mentor du cours Nikolai Pak explique quels robots sont courants dans l'industrie, pourquoi ils se sont présentés devant les tribunaux en science, quelles tâches les robots assument en médecine et comment ils simplifient notre vie quotidienne. Dans les parties suivantes du module, nous aborderons chacun de ces domaines en détail.
Lorsque vous regardez la vidéo, faites attention:
Quelle plante Nikolai cite comme exemple la production robotique?
Quel est le nom du robot chirurgien?
Robots de travail
Déménageurs, trieurs et collectionneurs
Les robots ne se lassent pas des tâches monotones, ils peuvent soulever des charges en vrac et travailler rapidement, ils n'ont pas besoin de week-ends et de pauses déjeuner. Il n'est pas surprenant qu'une variété d'industries (des biens de consommation courante aux avions et vaisseaux spatiaux) "louent" des robots à bras ouverts. Ci-dessous, nous avons rassemblé les exemples les plus typiques de robots en production.
Le manipulateur est les «mains» très robotiques que nous voyons dans les photographies et les vidéos des usines et des usines modernes. Ils sont équipés d'une variété de capteurs afin de pouvoir traiter et connecter des pièces, contrôler la qualité des produits, les emballer, etc.
Les robots trieurs aident à libérer les gens du travail dur et monotone, qui nécessite beaucoup de concentration. Leurs capteurs sont prêts 24h / 24 et 7j / 7 pour analyser l'apparence des pièces et éléments se trouvant sur le convoyeur, et les répartir dans différents compartiments. Par exemple, aujourd'hui, les robots de tri démontent souvent les déchets de construction, car certains peuvent être réutilisés ou recyclés.
Les robots chargeurs évitent aux gens de devoir déplacer quoi que ce soit du papier vers des marchandises volumineuses. Par exemple, dans les archives de la Sberbank, des transstockeurs robotiques spéciaux trouvent et déplacent les boîtes nécessaires avec les documents. Et les géants du commerce électronique Amazon et Alibaba utilisent pleinement les robots de stockage, qui prennent eux-mêmes 70% du travail de routine et sont très indépendants (par exemple, ils peuvent naviguer dans l'entrepôt si la disposition y change).
Des tâches spécifiques à l'ensemble du chantier
Dans la construction, les robots ont de la valeur au même titre que dans l'industrie: ils assument des tâches physiquement difficiles, dangereuses et monotones. De plus, ils n'ont pas peur des intempéries: le rythme de leur travail ne diminuera pas à cause du refroidissement ou de la pluie.
Un robot de construction est un excellent exemple de la façon dont les robots sont capables d'effectuer des tâches uniformes plusieurs fois plus rapidement que les humains. Ainsi, le robot de construction Fastbrick Robotics fonctionne 20 fois plus rapidement qu'un maçon ordinaire et peut construire les fondations d'une maison privée à partir de briques en deux jours. Avec lui, les constructeurs pourront construire 150 bâtiments en briques par an - ils ont encore des travaux de communication et de finition.
Un robot de pose de câbles se faufile à travers des canaux déjà creusés pour les tuyaux et tire un téléphone ou un câble optique avec lui. Cela signifie que vous n'avez pas besoin de creuser quoi que ce soit séparément pour poser le câble, vous pouvez utiliser des tuyaux prêts à l'emploi. De plus, les pannes sont également plus faciles à détecter: ces robots peuvent examiner les pipelines à l'aide d'une caméra et d'un rétro-éclairage.
Une pelle robotisée Brokk de Suède peut effectuer de nombreuses tâches sur un chantier de construction: creuser, charger et transporter des objets, démonter des structures en béton armé, en brique et en métal, enlever des couches de plâtre des murs, percer des trous, etc.
En 2019, ils prévoient d'installer un pont à Amsterdam entièrement en acier en utilisant la méthode d'impression 3D, en plein air. Deux robots commencent à construire un pont sur différentes berges et avancent le long de la partie déjà érigée, se rencontrant au milieu du pont terminé. Les systèmes robotiques imprimeront tous les détails du pont sur place, ils ne doivent pas être transportés. Ils construiront également des échafaudages originaux, ou plutôt des structures capables de supporter leur propre poids.
Robots de recherche
Les robots de recherche sont indispensables pour étudier des lieux et des phénomènes dangereux pour l'homme, ainsi que là où une plus grande précision ou force physique est requise. Ils peuvent grimper là où les gens ont ordonné le mouvement: au fond de l'eau, dans l'embouchure d'un volcan ou, au contraire, au niveau des organes et même des cellules individuelles d'un organisme vivant
Par terre
Bateau. Des bateaux robotisés explorent et explorent les rivières, les lacs et les mers. Ils sont particulièrement utiles dans des conditions extrêmes - par exemple, dans la glace du Grand Nord. Ils peuvent fonctionner indépendamment, ou ils peuvent - selon les commandes de l'opérateur via la télécommande. Si le contrôle se fait par ondes radio, l'opérateur peut être assez éloigné du robot. Même à l'autre bout de la ville est de taille moyenne.
Bathyscaphe / planeur. Des bathyscaphes robotiques et des planeurs robotiques avec différents principes de mouvement nous fournissent une aide inestimable pour explorer les profondeurs de la mer. Il est trop tôt pour y envoyer une personne: pour les longues plongées, l'appareil doit être gros et cher. Et est-il nécessaire si vous pouvez fabriquer un robot de n'importe quelle forme en matériaux résistant aux basses températures, le doter de manipulateurs, de capteurs, lui fournir une caméra et explorer les profondeurs sans mettre en danger une personne?
Station. Des stations sous-marines et de fond robotisées effectuent une surveillance à long terme de l'écologie et de la géologie des profondeurs et aident à surveiller les conditions écologiques, géologiques, des glaces et autres à une profondeur inaccessible aux humains et dans des conditions inappropriées. Par exemple, une expédition en haute mer dans la fosse des Mariannes de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) a découvert de nombreuses nouvelles espèces grâce à un robot caméra télécommandé. Selon le but et la batterie, ces stations peuvent fonctionner de plusieurs semaines à plusieurs années.
Volcan Il y a d'autres endroits sur la planète où les gens ne peuvent pas grimper (par exemple, les volcans et les geysers). Construit à partir de matériaux résistants aux températures élevées et aux gaz toxiques, le robot est capable de mener des recherches même au moment de l'activité sismique maximale. La NASA a déjà développé deux de ces robots: l'un se déplace sur des roues et le second imite le mouvement d'un ver et, de ce fait, il peut se déplacer le long de roches de glace escarpées.
Dans l'espace
Curiosity est un rover martien de troisième génération lancé par la NASA en 2011, essentiellement un laboratoire chimique autonome qui examine le sol et l'atmosphère de Mars.
Des assistants robotiques sont déjà apparus sur l'ISS, et bientôt les robots effectueront les tâches de routine les plus simples des astronautes: par exemple, dépanner les panneaux solaires en cas de pannes d'automatisation qui modifient leur position, ou monter des blocs de stations spatiales. Le segment russe de l'ISS corrige déjà le manipulateur spatial ERA aujourd'hui. Ou peut-être que les astronautes seront remplacés à l'avenir par des collègues électroniques - déjà développement de robots astronautes . Et personne n'a besoin d'être formé, et il n'y a aucun danger pour les gens.
Les satellites en orbite autour de la Terre nous fournissent des communications, la surveillance météorologique et la navigation. Ils sont déjà des centaines et ils sont si importants qu'en 2016, l'un des départements du Pentagone a commencé à développer un projet de satellite séparé pour la réparation des satellites - une sorte d'ambulance à une altitude de 36 mille kilomètres. Ces appareils ont leur propre fonction, des moyens d'obtenir des informations sur le monde extérieur, des algorithmes d'action et des équipements avec lesquels ils effectuent ces actions, ce qui signifie qu'ils sont considérés comme des robots.
Des robots assistants dans les détails
Tondeuses à gazon, valises et baby-sitters
Dans le premier module, nous avons parlé du nombre de robots qui simplifient déjà la vie quotidienne d'une personne: un robot aspirateur, des assistants vocaux et même des machines à laver se sont révélés être des robots après un examen minutieux. Dans cette partie, voyons quelles autres tâches peuvent être automatisées.
Le robot de nettoyage n'est pas aussi compact et mignon que son parent éloigné est un robot aspirateur, mais il peut fonctionner par mauvais temps et faire face à des ennemis plus graves: poussière de route, feuilles, neige et glace. Selon les tâches, il est équipé de roues ou de chenilles.
Le robot de tonte ressemble à un petit chariot sur une piste à roues ou à chenilles, avec un moteur électrique ou diesel. Tout comme un robot aspirateur, une tondeuse à gazon se promène dans la propriété, effectue une tâche et revient à la base. Les limites de l'intrigue sont indiquées par un câble creusé dans le sol, et des capteurs infrarouges aident à retourner à la base.
Un robot a également été inventé pour lutter contre les insectes. Les ingénieurs chinois ont développé un char miniature qui détecte les moustiques avec des détecteurs, puis les «tire» avec un pistolet laser.
Le nettoyage de la piscine n'est pas trop excitant, ce qui signifie qu'il y a aussi de la place pour l'automatisation. Le premier type de robots de nettoyage flotte à la surface et collecte les déchets. Le second peut ramper le long des murs et du fond exactement comme des escargots dans un aquarium - et de la même manière, le nettoyer de la saleté.
La valise robot contient de 15 à 30 kg de choses et peut suivre le propriétaire, ou plutôt, la balise dans sa poche. Perdu, il émettra un signal sonore et des capteurs l'aideront à ne pas entrer en collision avec les gens et à ne pas tomber. Il ne pourra pas encore monter les escaliers pour vous, mais pour vous déplacer dans l'aéroport, c'est ce dont vous avez besoin.
Un assistant personnel ne sera bientôt plus nécessaire non plus. Au fur et à mesure qu'il se développe, le robot assistant apprendra à maintenir les routines quotidiennes, à rechercher des informations, à surveiller la météo et les embouteillages et à aider aux tâches ménagères. Ils en savent déjà beaucoup - par exemple, le robot ASUS Zenbo remplace le journal, contrôle la «maison intelligente», est capable de répondre aux questions, de prendre des photos et des vidéos.
Un robot nounou aidera les parents à s'occuper de l'enfant: la caméra montrera ce que fait le bébé et le microphone vous aidera à entendre s'il pleure. Grâce aux haut-parleurs, vous pouvez communiquer avec l'enfant et un système de télécommande aidera à déplacer le robot dans la maison. On peut demander à la nounou robotique de montrer aux enfants des photos et des dessins animés (bien sûr, ceux indiqués par le parent).
Robots - Assistants médicaux
Au lieu d'un scalpel, une infirmière et un donneur
En médecine, des qualités de robots telles que la précision, la capacité de travailler sans relâche et l'absence d'émotions viennent au premier plan. L'introduction de robots en médecine devrait résoudre 2 problèmes à la fois. Premièrement, une personne n'aura plus à effectuer de travaux de routine, par exemple, publier des dossiers médicaux pour les patients. Deuxièmement, les robots aideront les médecins à effectuer des opérations de haute précision qui étaient auparavant impossibles. Le robot n'est pas bouleversé, ne fait pas d'erreurs et est toujours prêt à travailler.
Infirmière robot. Les robots peuvent prendre soin des patients, travailler dans le registre, contrôler le respect du traitement prescrit (par exemple, dans le cadre d'un système automatisé de distribution de médicaments prescrits dans une pharmacie), les récupérer dans la salle de traitement et apporter aux patients les médicaments nécessaires. L'un de ces robots conçu pour prendre soin des enfants et des patients âgés s'appelle Robear - il a été introduit au Japon en 2015.
Robot chirurgien. Aujourd'hui, un robot chirurgien est une aide dans des opérations complexes nécessitant un travail délicat et long. Ainsi, le robot Da Vinci a été développé: un ensemble de caméras et de manipulateurs, qui opère sous la direction d'un opérateur-chirurgien. Après avoir établi la télécommande, les ingénieurs veilleront à ce que le médecin et le patient ne se rencontrent pas nécessairement en personne, même pour la chirurgie, car le chirurgien effectuera toutes les manipulations à distance. Le Versius Robotic Surgeon aide les médecins à effectuer le type de chirurgie le plus avancé lorsque toutes les manipulations ont lieu à travers une minuscule incision. Cette méthode provoque moins de douleur pour le patient et laisse moins de cicatrices, mais nécessite une précision des bijoux et un ensemble de technologies.
Organes d'imprimantes. Il s'agit d'une sorte d'imprimante 3D, uniquement en tant que matériau pour «imprimer» utiliser leurs propres cellules du patient. De cette façon, certains organes internes, la peau, certaines parties du corps (oreilles et nez), les os et le cartilage sont déjà créés et transplantés avec succès. Bientôt, la recherche d'un donneur d'organes appartiendra au passé - des cas d'impression réussie de vaisseaux sanguins, de valves cardiaques, de peau cultivée en laboratoire sont déjà connus.
Robot de diagnostic. Les robots aident déjà activement les médecins à prendre des décisions: le médecin saisit des données, le système aide à diagnostiquer ou à prescrire un médicament. L'étape suivante consiste en des superordinateurs équipés d'intelligence artificielle. Ainsi, le robot oncologue IBM Watson utilise les données de 600 000 documents et articles scientifiques pour analyser toutes les informations des patients en quelques minutes et proposer des options de diagnostic. Il est important que ces robots ne remplacent en aucun cas le médecin, ils ne font que l'aider à analyser les informations et à proposer des solutions. Par exemple, le robot n'interprète pas la radiographie, mais montre seulement que les personnes ayant des images similaires ont un certain diagnostic, puis le médecin tire des conclusions.
Exosquelette. L'appareil n'est pas de la science-fiction, mais un moyen de se remettre d'une blessure ou d'une intervention chirurgicale. L'exosquelette ExoAtlet est un cadre rigide avec des moteurs et un programme. Il aide le patient à se tenir droit et à bouger comme s'il marchait seul. Des capteurs spéciaux lisent les mouvements du corps et les amplifient avec des moteurs, de sorte qu'une personne marche comme si elle était seule, mais dépense beaucoup moins d'efforts.
Programmes de robots
Nous avons déjà dit que les robots peuvent ressembler à tout. Il est temps de découvrir qu'ils peuvent ne pas regarder du tout. L'essentiel est qu'ils remplissent leur fonction selon un algorithme donné, et le résultat de leur travail est tangible en dehors du monde virtuel.
Robot Vera
Alexander Uraksin et ses collègues ont développé le robot Vera, qui assume les tâches de routine des recruteurs. Écoutez l'histoire d'Alexander sur la façon dont Vera aide Rostelecom à embaucher de nouveaux employés. Quelles tâches le robot effectue-t-il?
Robot Automation
L'un des cas particuliers des robots logiciels, c'est-à-dire les robots qui n'ont pas de corps, est l'automatisation des processus commerciaux à l'aide de robots ou de l'intelligence artificielle. Cette technologie est appelée "automatisation de processus par des robots" (de l'anglais Robotic process automation - RPA). L'essentiel est que le programme surveille d'abord les actions de l'utilisateur, puis les automatise et commence à s'exécuter par lui-même.
Un exemple d'une telle automatisation est le robot Vera, vous le connaissez déjà.
L'une des compagnies d'assurance chinoises a automatisé le processus de traitement des réclamations pour les réclamations d'assurance. Avant l'automatisation, c'était un travail manuel: numérisation des applications, archivage des papiers, saisie des données des applications dans les systèmes comptables pour analyse par les services concernés. En conséquence, chaque demande prenait en moyenne 11 minutes, et de telles demandes par jour en recevaient de 70 à 125. Lorsque le processus était automatisé, il ne restait plus qu'à numériser les documents. Après cela, le système de reconnaissance des formes a commencé à «saisir» les données dans le système et l'archive elle-même conformément à toutes les règles et à la législation de l'entreprise. L'ensemble du processus de traitement des demandes a commencé à prendre environ une minute et demie.
Une société de portefeuille pharmaceutique a utilisé l'APR pour analyser les plaintes des clients. Le système accepte, vérifie et traite automatiquement les réclamations des clients. À l'aide d'un algorithme complexe, le robot approuve ou rejette l'application, puis passe à la suivante. La société reçoit environ 5 000 appels par mois et 45 opérateurs étaient requis pour un traitement manuel. La mise en œuvre, la configuration et les tests du robot ont pris un mois et demi, mais après cela, un opérateur peut traiter le même volume d'applications.
Être une personne est beaucoup plus facile que de créer une personne. Prenez, par exemple, le processus de jouer au ballon dans l'enfance avec un ami. Si nous décomposons cette activité en fonctions biologiques distinctes, le jeu cessera d'être simple. Vous avez besoin de capteurs, émetteurs et effecteurs. Vous devez calculer la force de frappe de la balle afin de réduire la distance entre vous et votre compagnon. Vous devez tenir compte de l'éblouissement solaire, de la vitesse du vent et de tout ce qui peut vous distraire. Il est nécessaire de déterminer comment la balle tourne et comment la prendre. Et il y a de la place pour des scénarios étrangers: que se passe-t-il si la balle vole au-dessus? Survole la clôture? Va frapper une fenêtre à un voisin?
Ces questions démontrent certains des problèmes les plus urgents de la robotique et jettent également les bases de notre compte à rebours. Voici une liste des dix choses les plus difficiles à enseigner aux robots. Nous devons vaincre ces dix si nous voulons jamais réaliser les promesses faites par Bradbury, Dick, Asimov, Clark et d'autres écrivains de science-fiction qui ont vu des mondes imaginaires où les voitures se comportent comme des personnes.
Passer du point A au point B nous a semblé simple dès l'enfance. Nous, les humains, nous le faisons tous les jours, toutes les heures. Pour un robot, cependant, la navigation - en particulier dans un environnement unique en constante évolution ou dans un environnement qu'il n'a jamais vu auparavant - est la chose la plus difficile. Premièrement, le robot doit être capable de percevoir l'environnement, ainsi que de comprendre toutes les données entrantes.
La robotique résout le premier problème en armant leurs voitures avec une gamme de capteurs, scanners, caméras et autres outils de haute technologie qui aident les robots à évaluer leur environnement. Les scanners laser deviennent de plus en plus populaires, bien qu'ils ne puissent pas être utilisés dans le milieu aquatique en raison du fait que la lumière est sérieusement déformée dans l'eau. La technologie du sonar semble être une alternative viable pour les robots sous-marins, mais dans des conditions terrestres, elle est beaucoup moins précise. De plus, un système de vision composé d'un ensemble de caméras stéréoscopiques intégrées aide le robot à «voir» son paysage.
La collecte de données environnementales ne représente que la moitié de la bataille. Une tâche beaucoup plus difficile consiste à traiter ces données et à les utiliser pour la prise de décision. De nombreux développeurs contrôlent leurs robots à l'aide d'une carte prédéfinie ou en la composant à la volée. En robotique, c'est ce qu'on appelle SLAM, une méthode de navigation et de cartographie simultanées. La cartographie signifie ici comment le robot convertit les informations reçues par les capteurs en une forme spécifique. La navigation implique également la position du robot par rapport à la carte. Dans la pratique, ces deux processus devraient se dérouler simultanément, sous la forme de «poulet et œufs», ce qui n'est possible qu'avec l'utilisation d'ordinateurs puissants et d'algorithmes avancés qui calculent la position en fonction des probabilités.
Faire preuve d'agilité
Les robots collectent les emballages et les pièces dans les usines et les entrepôts depuis de nombreuses années. Mais dans de telles situations, ils ne rencontrent généralement pas de personnes et travaillent presque toujours avec des objets de la même forme dans un environnement relativement libre. La vie d'un tel robot à l'usine est ennuyeuse et ordinaire. Si le robot veut travailler à la maison ou à l'hôpital, pour cela, il devra avoir un sens du toucher avancé, la capacité de détecter les personnes à proximité et un goût impeccable en termes de choix d'actions.
Ces compétences de robot sont extrêmement difficiles à former. Habituellement, les scientifiques n'enseignent pas du tout aux robots de toucher, les programmant pour échouer s'ils entrent en contact avec un autre objet. Cependant, au cours des cinq dernières années environ, des progrès importants ont été réalisés dans la combinaison de robots malléables et de cuir artificiel. La conformité fait référence au niveau de flexibilité du robot. Les machines flexibles sont plus malléables, les machines rigides moins.
En 2013, des chercheurs de Georgia Tech ont créé un manipulateur robotique avec des articulations à ressort qui permettent au manipulateur de se plier et d'interagir avec des objets comme une main humaine. Ensuite, ils ont tout recouvert d'une «peau» capable de reconnaître la pression ou le toucher. Certains types de peau de robots contiennent des microcircuits hexagonaux, chacun étant équipé d'un capteur infrarouge, qui enregistre toute approximation à moins d'un centimètre. D'autres sont équipés d'empreintes digitales électroniques - une surface nervurée et rugueuse qui améliore l'adhérence et facilite le traitement du signal.
Combinez ces manipulateurs de haute technologie avec un système de vision avancé - et vous obtenez un robot qui peut faire un massage doux ou trier un dossier avec des documents, en choisissant celui dont vous avez besoin dans une vaste collection.
Continuer la conversation
Alan Turing, l'un des fondateurs de l'informatique, a fait une prédiction audacieuse en 1950: un jour, les machines peuvent parler si couramment que vous ne pouvez pas les distinguer des autres. Hélas, alors que les robots (et même Siri) n'ont pas répondu aux attentes de Turing. En effet, la reconnaissance vocale est très différente du traitement du langage naturel - ce que fait notre cerveau, extraire du sens des mots et des phrases au cours de la conversation.
Initialement, les scientifiques pensaient que répéter cela serait aussi simple que de connecter des règles de grammaire à la mémoire de la machine. Mais la tentative de programmer des exemples de grammaire pour chaque langue individuelle a tout simplement échoué. Même il s'est avéré difficile de déterminer la signification des mots individuels (après tout, il existe une chose telle que les homonymes - une clé de porte et une clé de sol, par exemple). Les gens ont appris à déterminer la signification de ces mots dans leur contexte, en s'appuyant sur leurs capacités mentales développées au cours de nombreuses années d'évolution, mais il s'est avéré tout simplement impossible de les décomposer à nouveau en règles strictes pouvant être mises sur du code.
En conséquence, de nombreux robots traitent aujourd'hui le langage sur la base de statistiques. Les scientifiques leur fournissent des textes énormes, appelés cas, puis permettent aux ordinateurs de décomposer de longs textes en morceaux pour savoir quels mots vont souvent ensemble et dans quel ordre. Cela permet au robot «d'apprendre» une langue basée sur une analyse statistique.
Apprendre de nouvelles choses
Imaginez que quelqu'un qui n'avait jamais joué au golf décide d'apprendre à faire swinguer un club. Il peut lire un livre à ce sujet, puis essayer ou regarder comment un golfeur célèbre pratique, puis l'essayer par lui-même. Dans tous les cas, il sera possible d'apprendre les bases simplement et rapidement.
La robotique est confrontée à certains défis lorsqu'elle essaie de construire une machine autonome capable d'apprendre de nouvelles compétences. Une approche, comme dans le cas du golf, consiste à diviser l'activité en étapes précises, puis à les programmer dans le cerveau du robot. Cela implique que chaque aspect de l'activité doit être divisé, décrit et encodé, ce qui n'est pas toujours facile à faire. Il y a certains aspects à brandir un club de golf qui sont difficiles à décrire avec des mots. Par exemple, l'interaction du poignet et du coude. Ces détails subtils sont plus faciles à montrer qu'à décrire.
Ces dernières années, les scientifiques ont réussi à enseigner aux robots à imiter l'opérateur humain. Ils appellent cette formation par simulation ou formation par démonstration (technique LfD). Comment font-ils? Arme les voitures avec des réseaux de caméras grand angle et zoom. Cet équipement permet au robot de «voir» l'enseignant effectuer certains processus actifs. Les algorithmes d'apprentissage traitent ces données pour créer une carte des fonctions mathématiques qui combine l'entrée visuelle et les actions souhaitées. Bien sûr, les robots LfD doivent être capables d’ignorer certains aspects du comportement de leur professeur - comme les démangeaisons ou le nez qui coule - et faire face à des problèmes similaires qui surviennent en raison de la différence d’anatomie du robot et des humains.
Tromper
L'art curieux de la tromperie s'est développé même chez les animaux afin de contourner les concurrents et de ne pas être mangé par les prédateurs. En pratique, la tromperie comme art de survie peut être un mécanisme très, très efficace d'auto-préservation.
Apprendre à tromper des gens ou d'autres robots peut être incroyablement difficile (et peut-être bon pour vous et moi). La tromperie nécessite de l'imagination - la capacité de former des idées ou des images d'objets externes qui ne sont pas liés aux sentiments - et une machine ne l'a généralement pas. Ils sont puissants dans le traitement direct des données des capteurs, des caméras et des scanners, mais ils ne peuvent pas former des concepts qui vont au-delà des données sensorielles.
Les robots de l'avenir, d'autre part, peuvent mieux comprendre la tromperie. Les scientifiques de Georgia Tech ont pu transmettre certaines compétences de déception des protéines à des robots en laboratoire. Au début, ils ont étudié des rongeurs rusés qui protègent leurs caches avec de la nourriture, attirant les concurrents dans des stockages anciens et inutilisés. Ensuite, ils ont codé ce comportement en règles simples et l'ont chargé dans le cerveau de leurs robots. Les machines ont pu utiliser ces algorithmes pour déterminer quand la tricherie pourrait être utile dans une situation particulière. Par conséquent, ils pourraient tromper leur compagnon en l'attirant vers un autre endroit où il n'y a rien de valable.
Anticiper les actions humaines
Chez Jetsons, la servante robot de Rosie a pu maintenir la conversation, cuisiner, nettoyer et aider George, Jane, Judy et Elroy. Pour comprendre la qualité de construction de Rosie, rappelez-vous simplement l'un des premiers épisodes: M. Spaceley, le patron de George, arrive chez Jetson pour le dîner. Après le repas, il sort un cigare et le met dans sa bouche, et Rosie se précipite avec un briquet. Cette action simple est un comportement humain complexe - la capacité de prédire ce qui se passera ensuite, en fonction de ce qui vient de se produire.
Comme la tromperie, l'anticipation des actions humaines nécessite que le robot représente l'état futur. Il devrait être en mesure de dire: "Si je vois qu'une personne fait A, alors, comme je peux le supposer sur la base de son expérience passée, elle fera probablement B." En robotique, cet élément a été extrêmement difficile, mais les gens font des progrès. L'équipe de l'Université Cornell a développé un robot autonome qui pourrait répondre en fonction de la façon dont le compagnon interagit avec les objets environnementaux. Pour ce faire, il utilise une paire de caméras 3D pour obtenir une image de l'environnement. Ensuite, l'algorithme détermine les objets clés de la pièce et les distingue des autres. Ensuite, en utilisant une énorme quantité d'informations obtenues à la suite de formations précédentes, le robot génère un ensemble de certaines attentes de mouvements de la personne et des objets qu'elle touche. Le robot tire des conclusions sur ce qui va se passer ensuite et agit en conséquence.
Parfois, les robots Cornell font des erreurs, mais ils avancent en toute confiance, y compris à mesure que la technologie des caméras s'améliore.
Coordonnez-vous avec d'autres robots
une seule machine à grande échelle - même un androïde, si vous le souhaitez - nécessite un investissement sérieux en temps, en énergie et en argent. Une autre approche consiste à déployer une armée de robots plus simples qui peuvent travailler ensemble pour réaliser des tâches complexes.
Il y a un certain nombre de problèmes. Un robot travaillant en équipe doit pouvoir bien se positionner par rapport à ses camarades et être capable de communiquer efficacement - avec d'autres machines et un opérateur humain. Pour résoudre ces problèmes, les scientifiques se sont tournés vers le monde des insectes, qui utilisent le comportement complexe des essaims pour trouver de la nourriture et résoudre des problèmes qui profitent à l'ensemble de la colonie. Par exemple, lors de l'étude des fourmis, les scientifiques ont réalisé que des individus individuels utilisent des phéromones pour communiquer entre eux.
Les robots peuvent utiliser la même «logique de phéromone», ne dépendent que de la lumière et non des produits chimiques pour communiquer. Cela fonctionne comme ceci: un groupe de minuscules robots sont dispersés dans un espace confiné. Tout d'abord, ils explorent cette zone au hasard jusqu'à ce que l'on tombe sur une traînée lumineuse laissée par un autre bot. Il sait qu'il doit suivre la piste et s'en va, laissant sa propre piste. Au fur et à mesure que les pistes fusionnent en un seul, de plus en plus de robots se succèdent dans le sein.
Copiez-vous
Le Seigneur a dit à Adam et Eve: "Soyez féconds et multipliez-vous, et remplissez la terre." Un robot qui recevrait une telle équipe se sentirait gêné ou déçu. Pourquoi? Parce qu'il n'est pas capable de se reproduire. Construire un robot est une chose, mais une autre est de créer un robot capable de faire des copies de lui-même ou de régénérer des composants perdus ou endommagés.
Ce qui est remarquable, les robots peuvent ne pas prendre les gens comme exemple de modèle reproductif. Vous avez peut-être remarqué que nous ne sommes pas divisés en deux parties identiques. Les plus simples, cependant, le font tout le temps. Les parents de méduses - hydre - pratiquent une forme de reproduction asexuée, connue sous le nom de budisation: une petite boule est séparée du corps du parent, puis se détache pour devenir un nouvel individu génétiquement identique.
Les scientifiques travaillent sur des robots qui peuvent effectuer la même procédure de clonage simple. Beaucoup de ces robots sont constitués d'éléments répétitifs, généralement des cubes, qui sont créés à l'image et à la ressemblance d'un cube, et contiennent également un programme d'auto-réplication. Les cubes ont des aimants à la surface, ils peuvent donc se fixer et se détacher des autres cubes à proximité. Chaque cube est divisé en deux parties en diagonale, de sorte que chaque moitié peut exister indépendamment. Le robot entier contient plusieurs cubes assemblés en une figure spécifique.
Agir par principe
Lorsque nous communiquons avec les gens tous les jours, nous prenons des centaines de décisions. Dans chacun d'eux, nous pesons chacun de nos choix, déterminant ce qui est bon et ce qui est mauvais, honnêtement et malhonnêtement. Si les robots voulaient être comme nous, ils devraient comprendre l'éthique.
Mais, comme dans le cas de la langue, il est extrêmement difficile de coder un comportement éthique principalement parce qu'il n'y a pas un seul ensemble de principes éthiques généralement acceptés. Différents pays ont des règles de conduite et des systèmes de lois différents. Même dans les cultures individuelles, les différences régionales peuvent affecter la façon dont les gens évaluent et mesurent leurs actions et celles des autres. Une tentative d'écrire une éthique mondiale adaptée à tous les robots est presque impossible.
C'est pourquoi les scientifiques ont décidé de créer des robots, limitant la portée du problème éthique. Par exemple, si la machine fonctionne dans un certain environnement - dans la cuisine, par exemple, ou dans la chambre du patient - elle aura beaucoup moins de règles de conduite et moins de lois pour prendre des décisions éthiques. Pour ce faire, les ingénieurs en robotique introduisent des choix éthiques dans l'algorithme d'apprentissage automatique. Ce choix repose sur trois critères flexibles: le bien que l'action entraînera, le préjudice qu'elle causera et la mesure de la justice. En utilisant ce type d'intelligence artificielle, votre futur robot domestique sera en mesure de déterminer avec précision qui dans la famille devrait laver la vaisselle et qui obtiendra la télécommande du téléviseur pour la nuit.
Ressentez les émotions
«Voici mon secret, c'est très simple: avec vigilance un seul cœur. Vous ne pouvez pas voir la chose la plus importante avec vos yeux. "
Si cette remarque du Renard du Petit Prince d'Antoine de Saint-Exupéry est vraie, alors les robots ne verront pas les plus beaux et les meilleurs de ce monde. En fin de compte, ils sondent parfaitement le monde qui les entoure, mais ils ne peuvent pas transformer les données sensorielles en émotions spécifiques. Ils ne peuvent pas voir le sourire de leur être cher et ressentir de la joie, ou ils peuvent fixer la grimace de colère d'un étranger et trembler de peur.
C'est cela, plus que toute autre chose sur notre liste, qui sépare une personne d'une voiture. Comment apprendre à un robot à tomber amoureux? Comment programmer la frustration, le dégoût, la surprise ou la pitié? Dois-je même essayer?
Certains pensent que ça vaut le coup. Ils croient que les robots de l'avenir combineront les systèmes cognitifs et émotionnels, ce qui signifie qu'ils fonctionneront mieux, apprendront plus rapidement et interagiront plus efficacement avec les gens. Croyez-le ou non, des prototypes de tels robots existent déjà et ils peuvent exprimer une gamme limitée d'émotions humaines. Nao, un robot développé par des scientifiques européens, possède les qualités émotionnelles d'un enfant d'un an. Il peut exprimer le bonheur, la colère, la peur et la fierté, accompagnant les émotions par des gestes. Et ce n'est que le début.
Un robotologue a assisté à une leçon de robotique et a entendu ce dont rêvaient les étudiants du Robot and Me Club.
À 7 ans, la petite robotique connaît 3 types de leviers (et vous vous en souvenez?) Et assemble des robots prêts à l'emploi pour une leçon. Les garçons s'assurent que les piles sont jetées exclusivement dans une boîte spéciale, et non dans une poubelle générale. En tant qu'adultes, ils ne se tournent vers l'enseignant que par son nom, mais vers «vous».
Et ils savent aussi que lorsqu'ils grandiront, ils construiront des robots pour aider l'humanité. Les jeunes ingénieurs rêvent de conquérir l'espace, de vaincre les ennemis et les perturbateurs. Eh bien, gagnez les compétitions de robots. Le robotologue a assisté à une leçon de robotique et a écrit les réponses à la question sur le type de robots que les gars rêvent de créer.
Dima Tatarinov, 8 ans
«Je ne sais pas encore quel robot je veux faire. Mais il aidera certainement l'humanité. Par exemple, faites des calculs pour les scientifiques et volez vers des planètes éloignées. Lorsqu'il s'envolera pour une nouvelle planète, il y placera le drapeau russe. »
Misha Fedorov, 10 ans
«Je veux créer un robot radiocommandé. La télécommande aura un écran qui montrera où le robot voyage et quelles actions il fait. Ce robot émettra des amendes pour stationnement incorrect. Dans le robot lui-même, il y aura une imprimante qui imprime des chèques gratuits. Il sera rapide car il doit avoir le temps de distribuer des amendes avant le départ de l'intrus. »
Artem Soloviev, 8 ans
«Ce sera un char qui roule sans chauffeur. Personne ne le contrôlera du tout, je vais créer un tel système pour que le tank lui-même sache quoi faire. Il transmettra la photo au siège, et le cas échéant, il sera possible de prendre le contrôle de la télécommande. Ils peuvent également y entrer avec un obus et perturber le capteur d'autonomie gouvernementale. Lui-même peut tirer, il aura un canon pour les gros obus, pour les bombes et deux mitrailleuses. Ensuite, vous pouvez faire le même avion. En général, je veux devenir militaire et créer quelque chose pour que notre armée soit plus forte. »
Maxim Khotuntsev, 10 ans
«Eh bien, je ne dirais pas que ce sera un robot. Je voudrais créer un costume. Il aura des choses acides sur ses manches et des choses volantes sur ses jambes (comme Tony Stark). Il y aura deux masques sur le casque, l'intérieur sera effrayant, avec des yeux lumineux. De là, il sera possible de pulvériser une toxine, dont il semblera aux ennemis que quelque chose d'étrange se passe autour. Il aura une épée et un lance-flammes, au cas où. Et le venin de scorpion. Le costume sera blindé, mais léger. Il s'appellera "Black Adam", il y a un tel pirate.
Et il aura une chose qui ralentira le temps. S'il vole d'avant en arrière à grande vitesse, alors très probablement un portail temporaire se formera sur cet endroit et, probablement, je peux voir l'avenir. Très probablement. "
Timofey Kuznetsov, 10 ans
«Mon robot aidera à explorer les trous noirs. Les gens ont peur de voler là-bas, personne ne sait ce qui s'y trouve. Et le robot peut être envoyé pour étudier un trou noir. En tant qu'homme, il pensera par lui-même, il aura une intelligence artificielle. Je voudrais développer moi-même l'intelligence artificielle. »
Serezha Oruzheinikov, 9 ans
«Je rêve de construire un robot capable de me protéger constamment des mauvais garçons. Ou ce ne sera pas un robot, mais un peignoir. Il pourra tout faire, même se transformer en voiture et travailler sur batteries. De cela sera appelé - "Defender".
Sasha Fedorov, 8 ans
«Je veux inventer un robot footballeur pour notre compétition. Lui-même mesurera environ 50 cm et pourra frapper le ballon à une hauteur de 1 mètre. Je peux peut-être en rassembler quelques autres, toute une équipe. Ces robots joueront au football jusqu'à ce qu'ils soient déchargés. Je pense que je peux faire de tels robots en 10 ou 12. "
Arseny Rodkin, 7 ans
«Mon robot aidera les scientifiques afin que l'avenir arrive bientôt. Il créera lui-même de nouvelles technologies.
Et à l'école, j'ai dessiné un stylo qu'elle écrit elle-même, un sac à dos volant et un cahier qu'elle écrit pour le professeur! »
Stepa Yeshukov, 11 ans
«Quel robot dois-je inventer? Cela dépend de quel sujet. Pour nos compétitions (compétitions sur la base du club Robot and Me - ndlr). Dans le football - l'un, pour la bataille des robots - l'autre. Pour la bataille, je veux assembler un gros robot qui roulera sur chenilles. Mais pas sur du plastique, car le plastique glissera. Il aura des pointes de différents côtés: il va monter, les coller dans l'ennemi et assommer ses détails. Au sommet sera également un mécanisme qui soulèvera d'autres modèles, quelque chose comme une grue.
Dans les compétitions de football, la gestion est plus importante, car la victoire ne dépend pas beaucoup du modèle lui-même.
Et pour la course, je veux construire un modèle rapide et bien contrôlé. Je mettrai la boîte de vitesses à grande vitesse, sur les roues arrière, à l'avant je ferai descendre les roues. Il faudra encore l'affiner. »
Une personne passe une partie importante de son temps à effectuer des devoirs monotones et monotones comme le nettoyage d'une pièce ou le jardinage. Certaines personnes aiment ce genre d'activité, mais pour la majorité, ramener l'espace de vie dans le bon ordre est une tâche routinière, ennuyeuse et pas trop agréable. À partir des années 50-60 du siècle dernier, alors que le concept d'un «assistant robotique» commençait à peine à émerger, la société rêvait déjà de déplacer certaines de ses tâches quotidiennes vers un appareil mécanisé sans âme qui n'était pas soumis à la fatigue, au stress et prêt à faire le travail le plus sale. Nous parlons de serviteurs robotiques et d'assistants automatisés dont les prototypes sont apparus il y a plus d'un demi-siècle.
Le premier robot mobile à analyser les équipes et leurs actions
En 1966, les ingénieurs du Center for Artificial Intelligence de l'Université de Stanford ont entrepris de créer un robot doté de la capacité de s'orienter et de se déplacer de manière indépendante à l'intérieur sans créer de situations d'urgence. Le projet impliquait le développement d'une conception sur un châssis à roues avec possibilité d'autoformation, ainsi qu'une analyse holistique des tâches assignées à la machine.
L'appareil, appelé Shakey, était équipé d'un ensemble de capteurs et d'une caméra pour déterminer l'emplacement actuel et les dimensions des objets entourant le robot. En 1972, le projet Shakey a pris fin, incarnant les réalisations avancées des ingénieurs de cette époque dans une conception unique. L'appareil mobile a démontré ses capacités dans un pavillon d'essai spécial de plusieurs pièces, interconnectées par des couloirs. Le robot a exécuté les commandes des scientifiques, poussant divers objets, fermant et ouvrant des portes, interagissant avec des interrupteurs et divers objets.
La perspective de l'algorithme Shakey a incité les scientifiques à poursuivre leurs travaux dans ce sens et à créer un certain nombre de mécanismes automatisés plus avancés, ainsi qu'à introduire la capacité de ces appareils à identifier et à répondre aux commandes vocales.
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Tonte de pelouse sans fil et autonome
En 1969, MowBot Inc. a présenté au monde une tondeuse à gazon robot qui fonctionne sur une batterie interne sans avoir besoin d'une connexion réseau domestique. La charge de la batterie était suffisante pour tondre l'herbe sur un terrain de 650 m 2. Et bien que l'appareil coûtant 795 $ soit très loin des appareils "intelligents" programmables modernes qui peuvent être contrôlés même à partir d'un smartphone, l'idée de se débarrasser des fils s'est avérée très intéressante et a reçu un développement logique.
Robot Arok pleine grandeur: marche avec le chien et sort les poubelles
Quelle «maison du futur» peut se passer d'une servante robotique? Une pensée similaire a été visitée par l'inventeur Ben Skora, qui a présenté sa vision d'un futuriste, compte tenu des années 70 du siècle dernier, des logements avec des lampes télécommandées et d'autres innovations techniques. Pas sans son personnel de service «intelligent», dont la place a été prise par un robot Arok de deux mètres au visage ouvertement effrayant.
Les tâches du géant mécanisé comprenaient l'enlèvement des ordures, le service des boissons et même la marche de votre animal à quatre pattes. Bien sûr, avoir un opérateur pour manipuler l'appareil était une condition préalable. Le personnel de la «maison du futur» a donc fourni un poste supplémentaire pour contrôler le robot assistant.
Le populaire robot de jeu Omnibot au Japon: histoire
Les lecteurs 3DNews connaissent un appareil appelé Omnibot. Mais à propos de son ancêtre, qui est devenu l'un des robots les plus compacts de son temps - Omnibot 2000 - on en sait beaucoup moins. Un appareil inhabituel est sorti en 1984 et, comme il l'est aujourd'hui, il représentait un modèle autonome super technologique et avancé sur le marché des jouets les plus insolites de l'époque.
Omnibot 2000 avait la possibilité de contrôler à distance, mais les développeurs ont également prévu un mouvement complètement indépendant de leur progéniture le long d'un itinéraire prédéterminé. Toutes les données nécessaires au mouvement programmé ont été enregistrées sur une cassette, et le robot pourrait être utilisé comme serveur pour livrer de la nourriture et des boissons lors d'une grande fête.
SynPet Newton: version domestique du Starry R2D2
Si vous avez aimé le robot de sons mignon et inhabituel R2D2 de la saga Star Wars de George Lucas, alors vous serez intéressé de savoir que dans la période allant de la fin des années 80 au début des années 90, sa publicité était en vente analogique - SynPet Newton. Bien sûr, ce robot d'une hauteur d'environ 86 cm ne peut pas être qualifié de copie exacte du légendaire R2D2, cependant, la similitude de conception, comme on dit, est "évidente".
SynPet Newton était libre de se déplacer dans l'appartement, bénéficiait d'une commande vocale et aidait à faire face aux tâches ménagères. Pour ses performances, une puce de microprocesseur 16 bits était responsable, ainsi qu'une large gamme de capteurs pour un mouvement entièrement autonome en fonction du mode sélectionné. Dans le même temps, SynPet Newton pourrait communiquer avec les résidents à l'aide d'un synthétiseur vocal spécial, ainsi que fournir à son propriétaire le monde extérieur à l'aide du téléphone sans fil et du modem intégrés.
Certes, seuls les Américains les plus riches pouvaient se permettre SynPet Newton, car le prix d'une «voiture intelligente» était fabuleux de 8 000 $.
La couronne d'évolution des robots humanoïdes des ingénieurs Honda
Le robot humanoïde le plus célèbre aujourd'hui est peut-être l'appareil Honda, appelé ASIMO. Il a fallu aux ingénieurs de la société japonaise une dizaine d'années pour finalement amener les paramètres du prototype à la limite actuelle sous la forme d'une combinaison de vitesse de mouvement élevée, dextérité extraordinaire et d'interaction avancée avec les gens.
ASIMO est capable d'accueillir les clients avec une poignée de main et de servir des boissons pas pire qu'un vrai serveur.
iRobot Roomba: Responsable de la propreté de votre maison
Les robots aspirateurs n'ont pas eu le temps de devenir un gadget courant chez les utilisateurs ordinaires en raison de leur coût élevé. Cependant, certains modèles ont toujours eu du succès commercial et ont pris racine dans les appartements de leurs propriétaires, comme l'un des premiers nettoyeurs mécanisés à domicile - iRobot Roomba. L'objectif principal de l'appareil, qui est apparu sur le marché il y a 12 ans, est un nettoyage de haute qualité et, surtout, complètement autonome des types de sols les plus complexes.
Robot humanoïde Reem: à la fois le chargeur et le centre d'information
Avez-vous souvent voyagé dans la gare ou le bâtiment de l'aéroport avec des bagages volumineux et lourds, tout en essayant de trouver les informations nécessaires à l'embarquement? Il semble que ce problème en Espagne, où PAL Robotics était basée, a incité une équipe de quatre ingénieurs à développer le robot porteur Reem-A.
Auparavant, les développeurs avaient déjà une expérience dans la conception de machines humanoïdes, assumant le rôle de personnel. Cela a permis en 2012 d'introduire un modèle commercial Reem avec une fonction de téléconduite, qui est non seulement capable de transporter des marchandises, mais aussi d'agir comme un kiosque d'information et de référence.
Par la suite, l'appareil a été mis à niveau vers la version REEM-C - les deux jambes lui ont été rendues, comme le prévoyaient les modifications avec l'index «A» et «B».
Votre barman robotique personnel à 2700 $
Si nous rejetons les procédures qui nécessitent de se déplacer dans l'espace, de soulever des charges et des manipulations mécaniques complexes, alors pourquoi un petit appareil robotique stationnaire serait-il utile? Bien sûr, pour faire une variété de cocktails. Le robot Monsieur est devenu un exemple de barman automatisé qualifié qui non seulement préparera votre boisson préférée, mais accueillera avec plaisir son propriétaire à son retour à la maison. Pour ce faire, les concepteurs ont fourni une fonction pour déterminer votre séjour dans l'appartement à l'aide de l'application pour un appareil mobile qui assure la synchronisation avec Monsieur et contrôle machinevia bluetooth et wifi.
Le système est capable non seulement de répondre à distance aux commandes de cocktails à partir d'un smartphone ou d'une tablette, mais également de vous offrir des doubles portions de boissons si vous êtes en retard au travail et que vous avez eu une journée très chargée.
La principale caractéristique du tiroir de 23 kg avec écran tactile était le nombre de cocktails qu'il est capable de préparer pour les invités de votre fête. L'appareil comprend 12 variations thématiques - «fête sans alcool», «bar sportif», «pub irlandais» et autres, chacune ayant environ 25 recettes pour diverses boissons.
La mise en œuvre du projet de barman robotique a été rendue possible grâce à la plateforme de crowdfunding Kickstarter, sur laquelle la startup Monsieur a collecté des dons totalisant 140 000 $.
Démarrage JIBO: si vous êtes seul et que vous n'avez personne à qui parler
Le robot JIBO, que les visiteurs du site Indiegogo ont aimé, qui a rapporté plus de 2 millions de dollars aux créateurs de l'appareil, deviendra un interlocuteur sympathique personnel, un auditeur poli, obéissant et rassurant quel que soit votre état émotionnel actuel.
Le soi-disant modèle social de comportement caractéristique de JIBO, ainsi que des composants matériels et logiciels avancés, permettront à l'appareil de trouver une approche individuelle lors de la communication avec chaque membre de la famille. L'appareil est capable d'identifier indépendamment l'interlocuteur, ainsi que de saisir son humeur afin de choisir l'algorithme de comportement le plus adapté à la situation actuelle.
JIBO, ayant un accès sans fil au réseau, trouvera des recettes de divers plats pour le prochain dîner par demande vocale, vous informera d'une nouvelle lettre sur votre e-mail, vous aidera avec les achats, ainsi que la blague appropriée, vous divertira avec une histoire amusante et égayera une soirée nuageuse de bonne composition musicale.
Presque n'importe qui peut obtenir un ami robotique inhabituel, car le prix de JIBO n'est que de 500 $.
Des robots en garde
Un excellent moyen d'utiliser des appareils robotiques était d'exécuter des fonctions de sécurité. Et en effet: les imageurs thermiques, les capteurs de mouvement, un télémètre laser, toutes sortes de caméras et de systèmes «intelligents» en théorie sont capables de détecter un intrus beaucoup plus tôt, de suspecter quelque chose de mal et de signaler une menace ou une pénétration déjà réussie dans une zone protégée que même une personne expérimentée ne le ferait.
Et si l'idée originale des spécialistes de Knightscope est conçue pour la surveillance passive et l'envoi d'une alarme à la salle de contrôle, alors, par exemple, la garde du robot PatrolBot Mark II est prête à contrer de façon indépendante l'intrus. Pour ce faire, un klaxon de 100 dB et un pistolet à eau sont installés sur sa plate-forme à roues, avec lesquels l'opérateur peut, au sens littéral du terme, imprégner la réputation et les vêtements du contrevenant.
