03:00

САМОВОСПРОИЗВОДЯЩИЕСЯ РОБОТЫ: ЗАКРЫВАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ЭКВИВАЛЕНТ ВОЛШЕБНОЙ ПАЛОЧКИ

Сначала ответим на важный вопрос: «А что такое стоимость любого товара?». Это человеческий труд, затраченный на эго производство. Если удастся осуществить полную автоматизацию, то все, что производится, будет иметь почти нулевую стоимость!

Отсюда следует, что: 

1. любая страна сможет неограниченно наращивать свою производственную и военную мощь вне зависимости от человеческих ресурсов;
2. каждый человек может быть обеспечен всем необходимым для жизни, причем без необходимости совершать непривлекательную работу.

С развитием техники (и в особенности, с появлением роботов) все больше операций выполняются машинами. Но долгожданный момент замены человека «умными машинами» всех его неприятных обязанностях, все не приходит. Такой мир пока можно увидеть лишь в голливудских фильмах, где роботы нарисованы компьютером. 
Думаю, что технологии сегодня не развиваются в нужном направлении. Пока люди автоматизируют отдельные процессы и операции, но никто не думает о производстве всех материальных ценностей, как о целом. Поддержка и ремонт машин делаются вручную. Но идеальные машины должны уметь ремонтировать себе сами. Они должны и самовоспроизводиться. Еще фон Нейман, один из «отцов» компьютеростроения, писал о машине, которая может собрать другую такую же машину из готовых частей. И это уже было осуществлено в 1980-х годах.
Однако этого недостаточно. Чтобы совсем исключить человеческий труд, роботы должны воспроизводить себя не из готовых частей, а из природных материалов. Понятно, что ни одна отдельно взятая машина не сможет сделать такое. Операций, необходимых для создания самого простого устройства из природных материалов, так много и они так разнообразны, что их исполнение нужно распределять между множеством разных машин и агрегатов. Поэтому надо говорить о самовоспроизводящемся комплексе машин (СВКМ). 
Такой комплекс должен содержать в себе все основные производства: добычу руд, получение металлов из них, отливание заготовок, производство частей для машин, сборку новых механизмов, цехи для электрической и электронной части машин и т.д. Это позволит такому СВКМ сделать любую вещь, для которой мы его запрограммируем.
Представьте: вынув свой мобильный телефон, вы заказываете все, что вам нужно. Приходит робот и приносит ваш заказ. Иными словами – получается полный эквивалент волшебной палочки из сказок! 
После того, как будет создан один такой СВКМ, он может быть запрограммирован размножаться до тех пор, пока не будет создан такой «универсальный исполнитель желаний» для каждого жителя Земли. Но как сделать первый СВКМ?

БИОНИКА И УНИВЕРСАЛЬНЫЕ РОБОТЫ

Самые сложные для автоматизации – операции по поддержке и ремонту машин. Они требуют разнообразных и часто нетрадиционных действий. Наука бионика учит, что когда мы не знаем, как точно поступить, лучше всего взять пример с природы. Ведь у нее было в расположении 4 миллиардов лет для экспериментов. Мать-природа создала пока только одно существо, которое может справиться с такими операциями – человека. Поэтому я считаю, что машины, которые делают ремонт и поддержку сооружений в самовоспроизводящемся комплексе, должны выглядеть, как человек. То есть, это – ходящие на двух ногах роботы с парой рук, на каждой из коих – по 5 пальцев. С размерами и весом как у людей и с соответствующей силой «мускулов». Такой робот-андроид должен уметь делать любую операцию, которая по силам человеку. Человекоподобная машина должна быть универсальной. То есть, мы меняем программу – и робот-сварщик становится поваром. Или монтажником. Поэтому дальше будем называть такого многофункционального андроида «универсальным роботом» (УР). Еще одно большое преимущество УР – в том, что для него не нужно конструировать специальных инструментов и приспособлений. Он может использовать существующие инструменты и машины, созданные для людей. Любой робот другой (не универсальной) конструкции испытает затруднения при работе на объектах, предназначенных для людей. А ведь таковыми являются все существующие предприятия. 
Создание УР может решить большую часть проблем по созданию СВКМ. Просто сначала люди на существующих предприятия будут заменены УРами. Но ради достижения этой цели необходимо проделать огромную работу по созданию программ для абсолютно всех видов производственных операций.
ЭКСПЕРИМЕНТ «ТЕХНОСФЕРА-2»
Такой подход позволяет разделить создание СВКМ на три этапа.
Первый – создание УР;
Второй этап – эксперимент «Техносфера-2». То есть, создание экспериментальной базы по разработке СВКМ. 
Второй этап можно начать и до создания УР. Вместо них мы пока будем использовать человеческий труд. Цель – найти тот минимум людей и машин, который сможет самоподдерживаться без помощи извне, чтобы проект вышел как можно
более дешевым. 
Назовем «техносферой» всю человеческую индустриальную базу, покрывшую поверхность Земли. Поэтому наш экспериментальный комплекс можно назвать «Техносферой-2», так как она представляет собой уменьшенную копию глобальной самоподдерживающейся техносферы. Эксперимент «Техносфера-2» будет иметь огромное самостоятельное значение, независимо от программы создания СВКМ. Он послужит прототипом будущих космических поселений, которым надо самим, без помощи извне, решать свои проблемы. Эксперимент обязательно даст многие решения производственных проблем, которые затем помогут оптимизировать и мировую экономику, и экономику отдельных государств и их регионов.
Затем наступает черед третьего этапа: создания СВКМ путем постепенной замены людей, работающих в «Техносфере-2», на универсальных роботов. 
Критерий успеха проекта будет таков: наш СВКМ должен успешно создать второй такой же самовоспроизводящийся комплекс, причем без человеческой помощи. Удачный исход эксперимента означает, что сбылась мечта о самовоспроизведении машин.

ДАВАЙТЕ ДЕЛАТЬ УР

 
 
Универсальный робот (УР), как и компьютер, имеет две основных составляющих: «железо» и программное обеспечение. «Хардвер» и «софтвер». Без сомнений, самая трудная задача – создание «софта». Логично начать с самых общих программ, которые будут необходимыми для всех УР, независимо от их конкретных задач. Важно, например, научить любого робота ходить, научить его распознавать людей и предметы. Несмотря на то, что мы еще не располагаем необходимыми программами, надо начать работу и по «железу». То есть, приступить к проектированию «тела» робота. 
Первоначально нужно построить робота, которым можно управлять дистанционно. Оператор надевает на голову шлем с дисплеем, видит глазами робота и чувствует себя на его месте. Он своими руками делает то, что должен сделать робот. А датчики, прикрепленные к его рукам, передают движения на руки робота. Такой андроид тоже будет очень востребован – там, где человеку находиться опасно. Например, при работах на месте пожаров, производственных аварий и стихийных бедствий, в космосе, на морском дне, на атомных электростанциях и т.д. 
Имея такого робота, можно писать программы для управления им и сразу опробовать их на практике. И так, шаг за шагом, можно учить робота выполнять сначала самые простые, а потом и более сложные операции самостоятельно, без помощи оператора. 
Без такого робота мы пока можем заниматься только теорией.
Проектирование «тела» робота можно также поделить на этапы.
Первый этап – скелет (несущая конструкция) андроида. Он включает в себя «кости» и «суставы», которые обеспечивают необходимые степени свободы. Здесь вряд ли возникнут большие проблемы. Это – сравнительно простая механическая конструкция, которая может быть сделана достаточно легкой и надежной.
Второй этап – «мускулы», силовая система УР. Уже разработано много разных двигателей для роботов – электрических, гидравлических, пневматических. Чтобы сделать их достаточно легкими и мощными, надо использовать технические решения из авиационной и космической индустрии. 
Третий этап – датчики. Основную информацию человек получает через зрение и слух. Важны также датчики осязания (касания) и силы нажима. Для движения УР необходимы также сенсоры положения в пространстве и ускорения. Все эти датчики достаточно хорошо отработаны, и вопрос состоит только в выборе самых подходящих моделей. С датчиками вкуса и обоняния сложнее, но в первое время можно обойтись и без них.
Четвертый этап – система управления. Конечно, мы говорим о компьютере. Разумно сначала ограничиться возможностями обычного PC: один двухъядерный процессор, HDD – 250-500 GB, 1-2 GB RAM. УР обязательно должен иметь радиосвязь с внешним компьютером (сервером, который будет руководить работой группы роботов). 
Пятый этап – источник энергии. Он должен быть автономным, но это не исключает возможности УРа использовать и внешнее питание по кабелю при продолжительной работе на одном месте. 
Обычно роботы питаются от электрических аккумуляторов, но их емкости не всегда хватает. Поэтому следует подумать об альтернативных источниках энергии: электрохимических генераторах (ЭХГ), супермаховиках, или каких-нибудь других источниках энергии. Самую высокую эффективность из существующих разработок имеют двигатели внутреннего сгорания, но они очень шумны и выбрасывают вредные газы. 
Этап шестой – «кожа». Логично защитить от воздействия окружающей среды механизмы УРа какой-нибудь оболочкой. Лучше всего, если она будет герметичной. Но она должна быть и гибкой, чтобы не мешать движениям андроида. Дополнительно можно герметизировать и отдельные, более чувствительные агрегаты.

ЛЮБОЙ ЭТАП ВОСТРЕБОВАН МИРОВЫМ РЫНКОМ

Инженер Марин Мидилев, обратил внимание на то, что практическое применение может иметь и рука робота отдельно – как протез для инвалидов. И нога тоже. Здесь, однако, должны сказать свое слово врачи и нейрохирурги. Как уловить нервные импульсы мозга, управляющие движениями рук и передать их на искусственную руку? 
Но … в Вашингтоне в 2006 г. прошла презентация новейшей версии подвижного протеза верхней конечности, управляемого импульсами, поступающими из двигательных центров головного мозга пациента. Впервые обладательницей бионического протеза стала женщина – бывшая военнослужащая армии США, 26-летняя Клаудия Митчелл. Подобные протезы планируется установить в будущем еще шести больным. 
Первый бионический протез руки был установлен в 2002 году электрику из штата Теннеси Джесси Салливану. Салливан лишился обеих рук в результате тяжелейших ожогов, полученных им во время аварии на высоковольтной линии. Он также принял участие в презентации нового поколения бионических устройств. 
 Правая рука Клаудии была ампутирована по плечо в 2004 году после аварии, в которую она попала, катаясь на мотоцикле с приятелем. Протез, установленный ей в чикагском Институте реабилитации инвалидов, является самым совершенным на сегодняшний день бионическим устройством такого типа. Общая стоимость проекта по его разработке составила 4 миллиона долларов. 
Для того, чтобы связать протез с двигательными центрами головного мозга, оставшиеся после ампутации окончания двигательных нервов были присоединены к грудным мышцам пациентки. Сигналы, поступающие к нервным окончаниям из головного мозга, улавливаются датчиками повышенной чувствительности, крепящимися к поверхности тела, и передаются на процессор, управляющий движениями механического устройства. В более ранних моделях бионических протезов датчики крепились непосредственно к мышцам груди, и для их установки требовалось удаление части мышц и кожных покров. 
По признанию создателя протеза Тодда Куикена (Todd Kuiken), в теперешнем своем виде снабженное шестью моторами устройство остается достаточно громоздким: вес его составляет около 5 килограммов, и ряд деталей, вынесенных за пределы макета руки, хорошо видны под одеждой пациентки. 
Разработчики намерены продолжить работу по усовершенствованию протеза. В ближайшее время планируется повысить прочность и надежность конструкции, а также увеличить число и точность движений, доступных больному. 
В будущем профессор Куикен надеется обеспечить не только подвижность, но и чувствительность искусственных конечностей. Для этого поверхность кисти протеза будет снабжена датчиками температуры и давления, которые каким-то образом будет необходимо соединить с нейронами, ведущими к зонам мозга, отвечающим за тактильную и температурную чувствительность. По такому же принципу будут устроены и протезы нижних конечностей, над созданием которых также работает сейчас группа Куикена.

СТОИТ ЛИ НАМ БОЯТЬСЯ РОБОТОВ?

Иногда в СМИ раздаются вопли о том, что роботы займут место людей и все станут безработными. Автоматизация отнимет у людей хлеб! 
Такие «рассуждения» на уровне детского сада не делают чести никому. А куда пойдет продукция заводов-автоматов? Совершенно ясно, что вопрос касается не производства, а способа распределения произведенного. А производится будет намного больше. Будет что распределять. В любом нормальном государстве вопрос решен уже давно – существует такая вещь, как социальный минимум. Все, кто не имеет достаточных доходов, получает свой минимум от государства. А при полной автоматизации и минимум может быть сколько угодно большим. (Ну, представьте себе, что на каждого человека работает армия роботов!)
А то, что люди боятся за свои рабочие места, мы уже проходили. Двести лет назад луддиты в Англии бунтовали и ломали машин. Но машины победили – и в результате люди стали жить намного лучше. Не забывайте, что рабочие и безработные еще и участвуют в выборах! Их голоса надо как-то заполучить. 
 Иногда говорят, что будет проблема с исчерпыванием природных ресурсов и вредного воздействия на экологию. Постоянно растущее производство потребует огромного количества энергии и ресурсов, будет нагревать атмосферу, выделять в окружающую среду массу вредных веществ со столетним распадом.
Эти опасения беспочвенны. Примерно 1/3 от всей суши на планете не используется (ее занимают пустыни, полярные и высокогорные районы). Мировой океан тоже не занят – а он в два раза больше всей суши. А космос вообще бесконечен! Огромная производственная мощь роботов позволит легко освоить все эти пространства.
«Человечество всегда будет купаться в море энергии и материалов. Единственное, что может нам не хватить – это разума». Так сказал великий Айзек Азимов. Про освоение новых территорий вы можете прочесть отдельную статью (http://n-dimitar.hit.bg/PROEKT_RU/New%20Ter.htm)
 Существует более реальная опасность: безумцы могут превратить самовоспроизводящихся роботов в оружие, намного более опасное, чем современное оружие массового поражения. Фильм «Терминатор» смотрели?
И что же – надо запретить универсальных роботов? Я убежден, что никакие договоры и запреты не смогут остановить технический прогресс. Зато при наличии доброй воли роботы могут быть сделаны вполне предсказуемыми и контролируемыми. 
Еще одна проблема заключается в том, что люди связывают роботов-андроидов с искусственным интеллектом (ИИ). А интеллект означает возможность учиться и изменяться самостоятельно, возможность генерировать свои цели и желания. А они способны вступить в противоречие с теми задачами, которые люди ставят перед искусственным интеллектом. Вот вам и конфликт ИИ и людей! Вам, дескать, это нужно?
А не надо нам ИИ! Любую работу можно разделить на алгоритмы. В том числе, на алгоритмы делятся и всякие возникающие в ходе работы «неожиданности». Так что пишем только жесткие программы, без всякого ИИ. А их можно делать блоками. УР знает то, что нужно для стандартной работы. Для решения проблем, возникающих раз в час или в день, он обращается к центральному компьютеру цеха или завода, где хранятся решения нестандартных ситуаций. А для того, чтобы решить проблему, возникающую раз в месяц или в неделю (и которую не учли программисты), на заводе будет человек – дежурный инженер.
Вот все, что необходимо: 
- в «софте» УР не должно быть никаких самообучающихся программ, а только жесткие алгоритмы; 
- все автоматизированные комплексы должны быть постоянно открытыми для контроля со стороны центральной инспектирующей системы под руководством авторитетной международной организации.

ЕСТЬ ЛИ ОПАСНОСТЬ ДЕГРАДАЦИИ ЛЮДЕЙ? 

Но если все необходимое для общества и его членов станут производить самовоспроизводящиеся «интеллигентные машины», не приведет ли это к деградации людей? Если человеку не нужно использовать свой мозг, он его использовать и не будет. А значит, он медленно потеряет способность мышления, пока не превратится из разумного существа в обычное животное. Этому процессу будет помогать развитие развлекательной индустрии (то, что братья Стругацкие назвали «хищными вещами века»). Возьмем, к примеру, телевидение и персональный компьютер. Появление все новых и новых фильмов, игр и других развлечений приводит к тому, что становится все труднее оторваться от экрана, чтобы сделать нечто полезное. 
Действительно, опасность деградации людей существует. Но ей, думаю, можно успешно противостоять. 
Откройте биографии изобретателей разных времен – и увидите, сколько из них творили не ради денег и материальных благ, а потому что просто не могли не творить. Они придумывали и изобретали, зачастую даже пренебрегая необходимостью зарабатывать себе на жизнь. Многие гении даже разорились, пытаясь осуществить свои идеи. Исчезновение необходимости работать, чтобы обеспечить себя, действительно может привести многих к деградации. Зато другим поможет возвыситься.
Но для тех, кто рискует деградировать, легко можно придумать спасение. Например, ввести принцип, по которому, чтобы получать материальные блага, каждый должен выполнять какую-то работу – несмотря на то, что роботы могут сделать все. Так появится еще одна профессия: люди, которые придумывают работу для безработных. Причем так, чтобы она была полезной и обществу, и работающим.
 Вот что пишет Максим Калашников в книге «Оседлай молнию!»:
«Миллионы людей в индустриальном порядке заняты на промыслах, в сельском хозяйстве, на заводских конвейерах и в колоссальной инфраструктуре городов. Развитие чудесных технологий высвободит их, сделает ненужными десятки миллионов рабочих мест.
И это станет большой проблемой. Что делать этим людям? Не погрязнут ли они в нищете и праздности, не станут ли рассадником самых гнусных пороков и преступности? Не придется ли им возвращаться к натуральному хозяйству?
И здесь русским потребуется умная и необычная политика. Пожалуй, можно дать новую жизнь ремеслу, и тогда появится армия людей, которые делают прекрасные вещи, каждая из которых — единственна и неповторима, становясь шедевром. И в этом мы видим переход к Новому Средневековью. В стране, которая сведет к минимуму затраты на производство, невиданно расцветут архитектура и зодчество. Именно строительство потребует армии хороших работников.
Сама нейрономика породит новую занятость. Нужны будут специалисты по информатике и новым финансам, по биотехнологиям, ядерной промышленности и производству новых материалов. Появится свободная энергетика — и она потребует своих специалистов. Многие смогут заняться восстановлением экологических систем, используя чудесные технологии восстановления, превращая пустыни и «плохие земли» в цветущие сады. Здесь работы хватит надолго. Люди станут более подвижными, а значит — разовьется транспорт. Дабы щадить уязвимую природу и не уничтожать ее прокладкой наземных трасс, транспорт поднимется в воздух: нужно будет строить, обслуживать и водить самолеты, дирижабли и экранопланы. А там, глядишь, уже и гравилеты. Вознесутся над землей струнные дороги на высоких опорах. Новое развитие получит и морской флот. Все это — новые рабочие места.
Большую часть людей поглотит сфера услуг и обширная область «человекостроения» — образования, медицины, развития природных способностей, культуры, воспитания детей, оздоровления, путешествий. Часть сможет найти себя в развившемся научном и техническом творчестве. Все эти сферы станут процветать только лишь потому, что после огромного падения затрат на производство вещей именно в гуманитарные отрасли устремятся сэкономленные деньги…»

 Создание полностью автоматизированного производства – второе серьезнейшее испытание человеческой цивилизации после создания ядерного оружия. Человечество должно преодолеть его, чтобы продолжить свое развитие. Успех такого грандиозного предприятия означает прорыв в царство свободы и творчества

 


Просмотров: 2640
Рейтинг: 0.0/0
Добавлено: 08.09.2008
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]