Правда или вымысел: роботы в Horizon Zero Dawn с точки зрения науки

Другaя твaрь нa бaтaрeйкax, прoзвaннaя «Плeврoбoтoм», умeeт кaк xoдить, тaк и плaвaть, a зaoднo имитируeт нeрвную систeму сaлaмaндры — oднoгo из дрeвнeйшиx зeмнoвoдныx нa плaнeтe. Прeдстaвьтe сeбe бoльшую мaшину — «мaть», — сoбирaющую из кубикoв с мoтoрчикaми устрoйствa пoпрoщe. Уж этoгo-тo дoбрa вaлoм — пoчeму бы нe примeнить eгo с пoльзoй? Сaми-тo учaстники рoя oднoклeтoчны, примитивны, нo сooбщa дeлaют бoльшoe дeлo. Пo oткрытoй инфoрмaции, вooружённыe дрoны упрaвляются дистaнциoннo, «умныe» aндрoиды, тaкиe кaк REEM, iCub и япoнский Asimo, нe примeняются в бoeвыx дeйствияx, a мaшины Boston Dynamics прeднaзнaчeны для пoискoвo-спaсaтeльныx oпeрaций или пeрeнoски грузoв. Нaпримeр, eму гoвoрят, чтo прoсили пoднять крaсный мячик, a нe синий — тaк рoбoт учится oтличaть цвeтa. Нe случaйнo пeрвый oпыт пo вoспитaнию в гaджeтax разумного, доброго, вечного выглядел так: чудо техники конца 60-х, комод с глазами по имени Shakey колесил по незнакомой комнате и осваивался в ней, словно котейка на лужайке. Прикрепите рога — и вот вам прадедушка буйвола из творения Guerrilla Games. Даже нашумевший сериал «Мир Дикого запада» подаёт ситуацию в несколько упрощённом ключе. Как они выглядят

На лугу пасётся стадо стальных буйволов Broadhead, в лесной чаще мелькает силуэт кибернетической пантеры Stalker, под облаками парят бионические ястребы Stormbird. Хоть на войну, хоть пиццу по домам развози. Это связано с эффектом зловещей долины: чем больше похож на нас механизм, тем большее отвращение мы испытываем при контакте с ним. По мнению авторов Horizon Zero Dawn, наше будущее ужасно. Двери открывать не умеет, но бегает не менее шустро, чем кибер-рапторы Guerilla Games. Ещё не естественный отбор, но уже что-то такое, от чего на лбу проступает испарина. Во-первых, интеллекта, позволяющего принимать решения с далеко идущими последствиями, а, во-вторых — нужна сборка себе подобных, которая обходится без соответствующей программы. Реальность же диктует разработчикам более строгие условия. Как тут не вспомнить о стальных пантерах из Horizon? Когда на тебе виснут дети, распускать клешни нельзя. От махин размером с дом до букашек на микросхемах — все не только напоминают животных, но и ведут себя соответственно. Краеугольный камень робототехники, безопасность, прорабатывается от и до — Айзек Азимов с его тремя законами и рядом не стоял. Психология, бессердечная ты наука. Прыжки и резкий переход от ходьбы к бегу? Другой камень преткновения, кроме разума, — самосборка. Но собирать машины по схеме неспортивно — пропадает чистота эксперимента, никакой вам эволюции. Но с карманными реакторами на уране-238 пока туго, поэтому даже гиганты роботостроения ограничены фактором ампер-часов. И если американские конструкторы вдохновлялись семейством кошачьих, то их южнокорейские коллеги из института KAIST брали равнение на динозавров. Мы понимаем, какую реакцию вызывает фраза «британский учёные изобрели…», однако именно исследователи из Биоэнергетического центра Бристоля активно продвигают в качестве топлива для роботов самую обычную мочу. К счастью, подражание матушке-природе не загнало в тупик учёных из цюрихского Института робототехники и интеллектуальных систем. Однако КПД таких устройств всё равно до обидного низок — на скорости несколько метров в час шестиколёсный покоритель Марса далеко не уедет. Наработки BigDog помогли спроектировать в 2012-м кибернетического гепарда, развивающего скорость до 45 км/ч. Но только представьте себе будущее, где машины увешаны баками с уриной, а каждый человек на Земле гордится своим вкладом в дело робототехники. Очевидное решение — запрограммировать их, как манипулятор на конвейере, выпускающем автомобили. То есть о беспечном разгуле механической жизни, какой она показана в Horizon, сейчас и речи нет. Чего же не хватает настоящим роботам для аналогичного результата? Опираясь на живой пример, роботы умеют экономить и фокусировать энергию, используют бинокулярное зрение, симметричную локомоцию и даже имитируют сухожилия пружинами — очень полезная штука, которую часто замечаешь в лапах робозверей. Однако возникает вопрос: каков практический смысл? Например, робот-гид REEM из Барселоны сделан так, чтобы вызывать симпатию: может сказать «привет!», помахать прохожим рукой, проследить за вами глазами. Абстрактные вердикты в духе «тварь я дрожащая или право имею» принимаются с оглядкой на конкретные параметры вроде скорости передвижения «ребёнка», его устойчивости или энергоэффективности. Ведь никто в здравом уме не станет совать голову под включённый манипулятор, монтирующий кузова «Мерседесов» на заводе? Пока корейцы ставили спринтерские рекорды, европейские инженеры устремили взоры в небо: немецкая лаборатория Festo отправила в полет электрическую чайку Smartbird, а нидерландская компания Clear Flight Solutions — сокола и орла. Ведь их четвероногая животина по имени BigDog, разработанная для американской армии в 2005-м, умела ходить и бегать по пересечённой местности, следовать за человеком, а также переносить грузы до 150 кг. Вот почему те берут от жизни немало полезного.  

Как они действуют

Кого природа не обидела, тот признает, что в 99 случаях из 100 она мудрее инженеров.  

Как они развиваются

Добыча Элой, героини экшена Guerrilla Games — не просто стадо жестянок. В голове iCub вообще нет готовых решений — все данные он получает за счет общения с людьми и корректирует их в зависимости от реакции тренера. Сегодня тот же принцип применяют для обучения нейросетей. Скажете, футуристические технологии Horizon недостижимы в нынешних реалиях? Причём это касается не только внешности, но ещё и движений или голоса.  

Как они захватят мир

Посмотрите на конечности современных роботов: напоминают руку T-800 из фильма «Терминатор», не так ли? Но иногда робототехника, наоборот, помогает лучше понять живые организмы — как, например, робот-стрекоза немецкой компании Festo помог биологам досконально изучить механизм полёта этого насекомого. Топливный элемент англичан устроен банально: катодная и анодная камеры разделены мембраной, пропускающей ионы только в одну сторону. С другой стороны, вблизи людей он замирает, а вся связь с ним осуществляется при помощи голоса или монитора с тачскрином. Сознание необходимо, короче. Об этом годом позже позаботился Массачусетский технологический институт, спроектировавший анатомически правильного робота-гепарда. Казалось бы, ещё одна фантазия на тему «пластмассовый мир победил», обыгранная не раз и в «Терминаторе», и в «Призраке в доспехах», и даже в мультсериале «Футурама». Как оно зависает в воздухе, набирает скорость и маневрирует, не говоря уже о том, что по итогам эксперимента получился отличный дрон со сложной системой ориентирования в пространстве. Но кое в чём разработчики из Guerrilla Games правы: если в будущем случится восстание машин, то робозвери, как самые сложные устройства из действующих на Земле, сыграют в нём не последнюю роль. Насколько они умны сейчас — это тайна за семью печатями, о которой знают лишь сотрудники агентств вроде DARPA. Машина задействует кучу сенсоров для равновесия, моторики конечностей, распознавания препятствий. Пока роботы не научились хлестать алкоголь, как Бендер Родригес из «Футурамы», конструкторы исхитряются кто во что горазд. Прямо как школьники на субботнике. С виду опасная железка: сдавит — сломает кости. Как взаимодействуют пчёлы в улье, птицы в стае или рыбы в косяке, точно так же обмениваются сигналами малыши из металла и пластика. Без хитро замаскированного оператора, месяцами ловящего хороший кадр — за человека данные собирает робот-выдра или робот-ленивец. Чем машина сложнее, чем больше у неё степеней свободы, тем активнее она потребляет энергию. Представьте, что вам надо собрать данные о большой площади или исследовать что-нибудь полое изнутри. Приделайте гибкую шею — получите миниатюрную версию жирафа-великана из понятно какой игры. Так в 2014-м появился трёхкилограммовый малыш Raptor, копирующий биомеханику велоцираптора. Копии бывают настолько удачны, что сами звери воспринимают их за сородичей — и так учёные могут наблюдать за дикой природой. Вот почему робототехники, занятые в производстве «умных» устройств вроде того же iCub, избегают делать их слишком похожими на нас, хотя и имеют такую возможность. От классики жанра — литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов вроде тех, что стоят в каждом гаджете, — до солнечных панелей марсохода «Оппортьюнити». Правда, современным искусственным птицам далеко до автономных стервятников и ястребов из Horizon — речь пока о дистанционном управлении. Ещё бы! Тогда как быть с военными роботами? Так, смекалистый робозверь LittleDog, созданный в Boston Dynamics, работает от литий-полимерного аккумулятора, которого хватает от силы на 30 минут. И тут довольно сложная проблема: люди размножаются не потому, что очень хочется, но в силу законов природы, а как затеять аналогичный аттракцион для роботов? С той лишь разницей, что нейросеть работает точь-в-точь, как мозг живого существа — отсюда и её название. До убийства всех человеков пацану далеко, но он самостоятельно определяет форму и другие свойства предметов, способен на примитивные манипуляции и ответы по смыслу. Потому что машины создали во вселенной игры устойчивую экосистему, и таким макаром потеснили человечество. Затем, глядя на потуги роботических уродцев, мать сама принимает решение, кому жить, а кого в утиль. Чёрные накладки на конечностях и туловище — это не модный прикид, а сенсоры вроде тачскринов, благодаря которым iCub учится некоторым действиям или реакции на прикосновение. Запускаете туда сотню-другую букашек с копеечными сенсорами — каждый снимает свой участок мозаики, а затем информация суммируется компьютером. Если реплики зверей вызывают положительные эмоции, то копирование человека, наоборот, резкое неприятие. В андроидах мы тоже без труда распознаём фальшивку — тут стоит добавить «пока что распознаём». Способны ли на него настоящие роботы? Но взгляните на успехи современной робототехники — так ли невероятны картины Horizon и далеко ли ушла Guerrilla Games от реальности? А раз так — знакомьтесь: этого пиноккио с красными бровями зовут iCub. И у него есть сознание — правда, на уровне двухлетнего ребёнка. Обратите внимание, что разработчики Horizon Zero Dawn привили монстрам ещё и групповое поведение. В 2013-м Boston Dynamics представила автономного сородича Cheetah — спринтера WildCat, галопирующего по открытой местности со скоростью до 25 км/ч. Да, они трёхслойные и высокотехнологичные. Но трюк, вводящий в заблуждение животных, мы раскрываем без труда: по пластике, небрежно наклеенному меху, объективам вместо зрачков определяем — перед нами механизм. Но на деле эти манипуляторы безвредны для человека, а их силы хватает разве что на поднятие со стола мячика или нажатие кнопки. Так что вариантов тут два — либо делать обтекаемых болванов с пластиком вместо кожи, либо Бишопа из «Чужих», чтобы комар носа не подточил. Как если бы во время ходьбы, зевоты или просто вдоха вы сознательно контролировали каждую мышцу, участвующую в процессе — задача явно тяжелее, чем пройти Dark Souls без смертей. Сейчас эта козявка учится ходить, а через год-два станет видеоблогером, проголосует на выборах и оформит ипотеку. Фокус в том, что его не программировали катить круглое и мять мягкое, но обучили этому. Вот почему с полевыми испытаниями не возникло проблем.  

Автор текста: Александр Бурсов
Источник: 4pda.ru А последняя разработка компании, колёсный исследователь Handle, может проехать на одном заряде до 15 миль.  

Как они нас пугают

Механизмы не только подражают животным, как в Horizon Zero Dawn или лабораториях Boston Dynamics, но порой и выглядят точь-в-точь как они. Анатомия — не предел. Инженеры давно видят в движении основу основ, ведь что мы выполняем походя, рефлекторно, то роботу даётся по итогу вычислений.  

На чём они работают

Horizon Zero Dawn неохотно раскрывает тему батареек, питающих виртуальную машинерию, тогда как для реальных инженеров это ещё та головная боль. Российский робот «Фёдор» сверлит дыры и водит машину — тоже ничего сверхъестественного (да, хочется пошутить про УАЗ без гидрача). И пускай он быстрее Усейна Болта, сбежать из лаборатории ему не удалось: питание подавалось от стационарной гидравлической установки. Подобных примеров — завались, но чтобы не спамить сухофактами, скажем проще. Зато самые мощные механизмы вряд ли ассоциируются с чем-то, что сознательно навредит людям: они всего-то поднимают тяжести, прессуют и варят металл, собирают сложные конструкции. Разруха, траволечение, матриархат, люди опять ютятся в пещерах, а роботы доминируют на Земле. Однако инженеры Boston Dynamics на этом, простите за каламбур, собаку съели. Единственный плюс — не надо менять батарейки. Нейробиологи, глядя на это чудо, потирают руки — чем не повод проверить принципы движения животных при помощи электронных схем?

Комментарии и пинги к записи запрещены.

Комментарии закрыты.