Нас ждет настоящая революция в робототехнике

Безусловное базовое время

Вопрос действительно актуальный, как следует поступить руководству с сотрудником, автоматизировавшим все вокруг? Сократить зарплату, уволить, доверив всю работу скриптам, или, наоборот, повысить, перевести на другой фронт работ, где навыки сотрудника помогут больше?

Автоматизация дает работу без ошибок, снижает затраты, повышает производительность — все то, что требуется любому бизнесу. Результат автоматизации — это не просто свободное время, в которое вы можете посмотреть сериал или поиграть. Рутинные процедуры упрощаются, а у программиста появляется больше времени на то, чтобы просто подумать, сформировать глубокое понимание решения поставленных задач.

Время, полученное в результате автоматизации, важно правильно инвестировать: это ресурс, который помогает в любой сфере (не только IT) стать эффективнее вам и всему бизнесу. Актуально, если вы верите в нашествие роботов и просто полезно, если вы не планируете конкурировать с сильным ИИ

По аналогии с безусловным базовым доходом можно представить себе экономическую концепцию, в которой главной ценностью является время. Вы можете быть самым богатым человеком на Земле, но если все свое время вы тратите на решение рутинных задач, можно ли назвать вас по-настоящему счастливым?

Каждый человек в сознательном возрасте не распоряжается в полной мере безусловным базовым временем — минутами между пробуждением и тем сладким мгновением, когда вы вновь закрываете глаза. Тысячи вещей в мире отбирают время: совещания, встречи, письма, Гиктаймс. Автоматизация всем и каждому может дать несколько часов обязательного и бесплатного времени.

Станислав Сажин, основатель стартапа «Доктор на работе», недавно опубликовал заметку «Успех зависит от того, сколько времени вы НЕ работаете», в которой защищает позицию «ничегонеделанья» для роста эффективности в работе. Станислав думает 10 часов каждый день, не отвлекаясь на рутинные задачи. Просто думает. Во время прогулки, за рулем автомобиля, читая источники, которые позволяют думать. Такой график позволяет эффективнее принимать решения, но его трудно применить для обычного наемного сотрудника.

На обратной стороне распределения рабочего времени — Илон Маск, живущий 100-часовыми рабочими неделями. Маск практически не делает перерывов в работе, предпочитая закусывать во время собраний, параллельно отвечая на важные письма, очень мало времени уделяет семье и практически не отдыхает.

Станислав Сажин и Илон Маск используют разные подходы, но цель у них одна — повысить эффективность. Мы можем воспользоваться их советами, либо «добыть» время с помощью различных сервисов и приложений.

Какими бывают роботы

Социальных роботов в образовании, в зависимости от их функций, можно разделить на четыре типа.

1. Учебное пособие

Самый простой вариант — робот в классе находится для того, чтобы можно было практиковать на нём свои знания и умения. В качестве примера можно привести робота Тимео из Швейцарии: дети обучаются программированию прямо на нём и могут сразу же увидеть результаты. Такие роботы не обязательно похожи на людей или игрушки, поскольку нужны исключительно для технического сопровождения. Тимео, например, выглядит как небольшая белая коробка, которая при этом может двигаться. Дети не коммуницируют с ним как с подобным себе существом, а дают ему конкретные задачи.

2. Ассистент учителя

Такие роботы могут зачитывать лекции, содержание которых загружено настоящими педагогами или методистами, проверять знания учеников с помощью тестов и следить за их успехами. Например, профессор Юрген Хандке из Марбургского университета в Германии использовал на лекциях по лингвистике робота-помощницу Юки. Она давала студентам задание и следила за временем его выполнения. Это давало преподавателю возможность общаться с отдельными учениками, помогать им и направлять.

«Раньше мне приходилось бегать по аудитории туда-сюда, переключать слайды в презентации, а теперь за меня это делает робот», — рассказал он изданию Deutsche Welle.

Правда, мнения студентов о пользе Юки разошлись: кого-то присутствие робота мотивировало учиться, а кто-то считал, что хватило бы программы на компьютере — в физическом присутствии робота необходимости нет. Саму Юки тоже приходилось учить, да ещё и таскать её с собой на тележке. Выполнять она могла только простые задачи, а «ходить» самостоятельно не умела.

3. Тьютор

Задача робота-тьютора — помочь вовлечь ученика в процесс учёбы и подбодрить его. Это особенно полезно при индивидуальном обучении.

Учёные давно работают над устройствами, которые помогали бы детям с психическими и физическими особенностями развития. Да и обычным детям, которые не справляются с учёбой, такой робот был бы полезен, ведь у машины в прямом смысле нечеловеческое терпение: спокойная реакция на ошибки и способность до бесконечности повторять материал. Для особенно дружелюбных ассоциаций роботов-тьюторов обычно делают похожими на игрушки. Кстати, первого такого робота выпустили в Японии ещё в 2000 году, назывался он IROBI.

4. Компаньон

В чём разница между роботом-тьютором и роботом-компаньоном? Исследователь Пол Бакстер из Университета Линкольна (Великобритания) проводит такую дифференциацию: ожидается, что робот-тьютор не может допустить ошибки, а вот для компаньона это позволительно. Это такой «цифровой одноклассник», «соученик», на чьих ошибках настоящие ученики могут сделать выводы.

Бакстер считает, что роль соученика для робота предпочтительна. Для своего исследования он выбрал как раз роботов-соучеников, которые называются NAO. Делают их во Франции, а применяют по всему миру.

Например, на этом видео (на английском языке) можно увидеть, как робота используют на уроках в США.

Бакстер опубликовал результаты исследования в статье «Роботы-соученики в ситуативном исследовании в начальной школе: персонализация продвигает детское обучение».

Суть исследования заключалась в следующем. Два класса, в которых учились дети 7–8 лет, укомплектовали роботами: один был социализирован, то есть проявлял инициативу в общении с ребятами, старался учитывать особенности и характер каждого из них, активно двигался, а второй — просто стоял в классе и выполнял то, что ему скажут.

Исследование показало, что школьные успехи оказались выше у тех детей, которые учились с социализированным роботом. Кстати, в процессе эксперимента выяснилось, что 67% детей восприняли роботов как друзей.

Суперкомпьютер Watson против врачей

Особенно радикально использование больших данных может перевернуть сферу здравоохранения. Корпорация IBM в течение трёх последних лет занимается превращением суперкомпьютера Watson в облачную медицинскую платформу. В настоящий момент машина имеет в своём распоряжении медицинские данные со всего мира и довольно неплохо умеет диагностировать онкологические заболевания. Несмотря на высокую стоимость обучения суперкомпьютера, в дальнейшем он сможет обеспечить очень дешёвую диагностику заболеваний по всему миру и станет отличным подспорьем для врачей, высвободив больше времени для общения с пациентами. Однако если Watson будет слишком успешен, он сможет вытеснить некоторые категории медицинских сотрудников. В отличие от человека, ответы суперкомпьютера не зависят от внешних факторов. К тому же точность работы сервиса с каждым годом будет становиться лишь лучше.

Фотографии: 1 – Google, 2, 5 – ShutterStock, 3 – Baxter, 4 – Minibuilders, 6 – Clockready/Wikipedia

Эксплуатация интеллектуальных алгоритмов

Пока одни боятся, что ИИ скоро отберет у них работу (как минимум превратит в серую слизь), другие используют любые возможности компьютеров, чтобы облегчить себе жизнь.

За примерами далеко ходить не надо: Prisma, Artisto, Vinci и другие приложения «эпохи бума нейросетей» появились после того, как ученые выложили в открытый доступ результаты исследований по сверточным нейросетям.

Следующий прорыв, возможно, следует ждать в области генерации текста, но еще десять лет назад статьи, созданные компьютерами, люди использовали для собственного обогащения. Экономист Фил Паркер тщательно настроил процесс автоматизированного написания книг. Проблема возникла у него при подготовке собственного академического издания — книга требовала тщательности, времени и денег.

Неожиданное решение — доверить работу компьютерным алгоритмам — привело его в удивительный мир качественного копипаста. Он «создал» сотни тысяч книг — от руководства для врачей по синдрому Клайнфельтера до бесчисленных подборок кроссвордов.

Работа выстраивается просто: компьютеры компилируют информацию, собранную из открытых источников, в книги разных жанров объемом в 100–200 страниц. Весь процесс для одного экземпляра занимает 20 минут. Затем электронная книга выставляется на продажу, ее также можно заказать по принципу «печать по требованию».

У многих книг Паркера внушительные тиражи — десятки и даже сотни экземпляров. Медицинские библиотеки покупали почти все, что он производил.

Качество подобной литературы оставляет желать лучшего и любой человек с доступом к интернету быстрее найдет ответы на интересующий его вопрос, но революция в создании текстов уже случилась.

Сегодня роботы пишут результаты спортивных матчей, прогноз погоды, страховые отчеты, презентации новых продуктов, экономические новости — и делают это так, что вы не замечаете подвоха.

Система Wordsmith, созданная компанией Automated Insights, ежегодно пишет более миллиарда (!) заметок. Например, она ответственна за некоторые публикации в . Automated Insights берут данные из пресс-релизов компаний и официальных отчетов, сравнивают их с публикациями за прошлый период и затем на основе полученных сведений выдают новостную заметку. Конечно, Wordsmith не заменяет журналиста, но избавляет его от рутинной, скучной работы с одной и той же информацией.

Интересное мнение высказала Джинни Рометти, генеральный директор IBM. По ее словам, развитие средств автоматизации приведет к тому, что людям больше не придется программировать. В IBM все сводят к Watson, который однажды сможет смотреть на данные, понимать их и рассуждать над ними, но измышления про всемогущий ИИ, который отберет у всех работу, относятся к области гипотетических спекуляций. Да, в отдаленном будущем такое действительно возможно, но много ли людей готовы бросить программирование или забрать своего ребенка с образовательных IT-курсов?

С практической точки зрения нам интересно не то, что сильный ИИ однажды сможет сделать. Полезнее знать, какие инструменты автоматизации помогут прямо сейчас — пусть они будут не интеллектуальными, не основанными на нейронных сетях и не использующими все возможности бигдаты. Зачем ждать будущее, если каждый сможет стать собственным ИИ? Каким минимум одним качеством для этого мы обладаем — речь идет про человеческий интеллект, который однажды придумал, как выполнять работу, а теперь задумывается, как сократить ее количество до нуля.

Исследовать

Робот Бакстера, манипулирующий различными объектами

Отслеживание вида с камеры Бакстера

Многие университеты сейчас используют Baxter в рамках своих курсов по робототехнике, машиностроению и вычислительным наукам, чтобы дать студентам опыт использования современных робототехнических технологий для практического применения в реальном мире. Baxter предоставляет множество преимуществ по сравнению с традиционными роботами в том, что для использования не требуются клетки, и учащиеся могут работать вместе с ним в классе без риска несчастных случаев. Эта функция также полезна для коммерческого использования приложения Baxter. В настоящее время исследователи используют Baxter, чтобы попытаться найти решения текущих проблем, с которыми сталкиваются работники Эболы в Западной Африке, чтобы создать роботизированное решение для снижения риска заражения для сотрудников гуманитарных организаций. В настоящее время налобная камера, датчики сонара и ручное инфракрасное освещение доступны только для использования на модели исследовательского робота Baxter.

Технология

У Baxter есть анимированный экран для «лица», который позволяет отображать несколько выражений лица, определяемых его текущим статусом. На его голове есть наборы датчиков, которые позволяют ему обнаруживать людей поблизости и дают Бакстеру возможность адаптироваться к окружающей среде. Эти датчики дают Baxter возможность адаптироваться к окружающей среде, в отличие от других промышленных роботов, которые либо отключаются, либо продолжают работать некорректно при изменении окружающей среды. Например, если он уронит инструмент, без которого он не может выполнять свою работу, Baxter перестанет работать, в отличие от некоторых других роботов, которые будут пытаться выполнять свою работу без соответствующих инструментов. Бакстер работает под управлением операционной системы роботов с открытым исходным кодом на обычном персональном компьютере, который находится у него в груди. Baxter можно поставить на четвероногий пьедестал с колесами, чтобы он стал мобильным

У Baxter также есть дополнительные датчики, которые позволяют уделять очень пристальное внимание деталям.

Новые инструменты

Оптимизировать задачи с помощью кода может любой человек, даже не программист. Вам вот лишь несколько инструментов, с которых можно начать:

IFTTT — веб-сервис, автоматизирующий выполнение заданной последовательности операций. Есть сотни, тысячи сценариев использования сервиса, связующего воедино ваш ПК, приложения и некоторые офлайн-события. На Гиктаймсе писали неоднократно: контроль над умными девайсами, безопасность дома, получение уведомлений о различных событиях, прокачиваем микроволновку, варим кофе и многое другое.
Tasker — это проблемно-ориентированный язык сценариев, позволяющий программировать в Android без знания каких-либо языков программирования и без навыков программирования вообще. Продвинутый планировщик Tasker позволяет по разным событиям производить различные действия. Подобное вы можете сделать со скриптами на Java или PHP, но для этого уже потребуется знание языка.
Sikuli Script — скриптовый визуальный язык, который требует от пользователя самых минимальных, зачаточных навыков программирования (сойдет просто владение логикой). Язык, основанный на платформе Jython (реализация Python на Java), реализует поиск паттернов на экране для автоматизации рутинных действий. Вариантов реализации множество, любая рутинная цикличная работа — от ботов для компьютерных игр до автоматического тестирования.
AutoIt — скриптовый BASIC-подобный язык. Автоматизирует все, что можно автоматизировать под Windows. Использует симуляцию нажатия клавиш, движений мыши и манипуляции с окнами, элементами управления, что позволяет автоматизировать задачи пользователя таким образом, какой невозможен или затруднен в других языках программирования. Требует больше времени для освоения, чем Sikuli Script.

Механики автоматизации работы программистов и тестировщиков зависят от конкретных задач, но и здесь прогресс не стоит на месте. Недавно исследователи из Массачусетского технологического института разработали систему, которая позволяет автоматически повторно использовать код.

Программист выбирает фрагмент исходного кода в одной программе и точку вставки во второй программе. Система CodeCarbonCopy автоматически внесет изменения, интегрирующие код в новый контекст. Система накладывает алгоритм представления данных программы донора на алгоритм программы получателя таким образом, чтобы импортировать код без проблем.

С помощью CodeCarbonCopy вновь и вновь можно использовать один и тот же код. Это еще один шаг к автоматизации цикла разработки программ. Возможно, человечество уже написало большую часть всего необходимого ПО — теперь осталось собрать из океана существующих программ код под любые задачи.

Пока экспериментальная система хорошо работает с жестко организованными файловыми форматами и с редакторами изображений, которые хранят представления данных в массивах, по существу являющихся рядами блоков памяти одинакового размера. В дальнейшем CodeCarbonCopy должен будет работать вообще с любым софтом.

Автоматизация может серьезно облегчать работу и высококвалифицированных инженеров. Например, система FBAR делает не обязательным участие человека, если на сервере происходит сбой в работе жесткого диска или случается какая-либо аппаратная ошибка. FBAR автоматизирует программное восстановление и отладку. Подобные самописные системы внедряются во многих компаниях.

Технологические прорывы в робототехнике:

Автомобили превратились в роботов. Современные автомобили, частично или полностью автономные, уже настоящие «роботы». Эксперты сходятся во мнении, что, по мере расширения использования этих технологий, мы должны пересмотреть интерфейсы, правила и законодательные нормы, регламентирующие взаимоотношения всех заинтересованных сторон. В России развитие беспилотных транспортных средств и инфраструктуры для них предполагается осуществлять в рамках направления AutoNet Национальной технологической инициативы. В 2016 году начнется установка элементов интеллектуальных транспортных систем на строящейся платной автомагистрали Москва – Санкт-Петербург, запуск на маршруты первых беспилотных большегрузных автомобилей запланирован на 2018 год. А Европа тем временем уже активно тестирует фуры-беспилотники на дорогах общего пользования.
Игровые 3D-сенсоры стали легкодоступными. Мы, люди, по своей природе – существа беспорядочные, и роботам очень тяжело приноровиться к нашей хаотичной жизни. Но в последнее время игровые 3D-сенсоры, движимые развитием бытовой электроники, достигли того уровня, который, например, уже позволяет роботам гораздо эффективнее перемещаться в пространстве.
Роботизированная навигация стала дешевой и доступной. Новая технология VSLAM (метод визуальной одновременной навигации и картирования) упрощает роботам процесс построения карты и последующей навигации в окружающем пространстве. Родни Брукс объясняет: «Тысячи исследователей работали над этой задачей в 90-е. Сейчас эта технология настолько подешевела, что даже последняя модель робота-пылесоса Roomba оснащена камерой и может строить 3D-карты окружающей местности в процессе передвижения по ней».
Развитие систем беспилотного управления достигло переломного момента. Всего несколько лет назад автономное управление моделью вертолета представляло собой действительно сложную задачу. Потом появились беспилотники и мобильные технологии. Сейчас системы управления дронами, действительно, значительно упростились и практически каждый, кто умеет программировать, в состоянии написать код для управления дроном.
Дроны, оснащенные камерами GoPro, получили широкое распространение. Современные камеры GoPro делают прекрасные снимки. К тому же, они обладают небольшим размером, долговечны и адаптивны. Их использование вместе с дронами сделало эксплуатацию последних гораздо более полезной и увлекательной. Фотографы одними из первых оценили сочетание этих технологий и стали активно использовать аэросъемку в работе. Однако с 30 марта 2016 года вступили поправки в Воздушный кодекс РФ: теперь владельцы коптеров массой свыше 0,25 кг должны проходить государственную регистрацию, сертификацию и получать разрешение на полёты своих аппаратов в Росавиации. Эти меры, несомненно, затормозят развитие индустрии беспилотных летательных аппаратов в России.

А что же нас ждет в ближайшем будущем? Обратимся к 2016 – 2018 годам…

Новые инструменты

IFTTT — веб-сервис, автоматизирующий выполнение заданной последовательности операций. Есть сотни, тысячи сценариев использования сервиса, связующего воедино ваш ПК, приложения и некоторые офлайн-события. На Гиктаймсе писали неоднократно: контроль над умными девайсами, безопасность дома, получение уведомлений о различных событиях, прокачиваем микроволновку, варим кофе и многое другое.
Tasker — это проблемно-ориентированный язык сценариев, позволяющий программировать в Android без знания каких-либо языков программирования и без навыков программирования вообще. Продвинутый планировщик Tasker позволяет по разным событиям производить различные действия. Подобное вы можете сделать со скриптами на Java или PHP, но для этого уже потребуется знание языка.
Sikuli Script — скриптовый визуальный язык, который требует от пользователя самых минимальных, зачаточных навыков программирования (сойдет просто владение логикой). Язык, основанный на платформе Jython (реализация Python на Java), реализует поиск паттернов на экране для автоматизации рутинных действий. Вариантов реализации множество, любая рутинная цикличная работа — от ботов для компьютерных игр до автоматического тестирования.
AutoIt — скриптовый BASIC-подобный язык. Автоматизирует все, что можно автоматизировать под Windows. Использует симуляцию нажатия клавиш, движений мыши и манипуляции с окнами, элементами управления, что позволяет автоматизировать задачи пользователя таким образом, какой невозможен или затруднен в других языках программирования. Требует больше времени для освоения, чем Sikuli Script.

Полемика

Скептики обеспокоены внедрением Baxter в производственные линии и считают, что Baxter убирает низкооплачиваемую ручную работу. С другой стороны, сторонники утверждают, что Бакстер не берет работу, потому что люди по-прежнему необходимы, чтобы контролировать и учить Бакстера выполнять задачи.

По словам Брукса, Бакстер не представляет угрозы для рабочих мест, потому что возможности Бакстера ограничены в таких задачах, как обеспечение качества или небольшая сборка, где важны такие вещи, как определение напряжения. В таких случаях человека вряд ли могут заменить такие роботы, как Бакстер.