Точки роста. Какие проблемы робототехники и интернета вещей решают сейчас

Современный человек — свидетель бурного развития высоких технологий. На наших глазах происходят открытия, успехи и провалы. Куда же без них? Сегодня мы говорим о недостатках и точках роста сегодняшних технологий в области робототехники и интернета вещей с Игорем Рядчиковым (AnyWalker), Олегом Варламовым (Мивар), Иваном Медведковым (Тион Умный микроклимат) и Павлом Фроловым (Роббо).

Нет мозгов

Одна из очевидных проблем — “роботам не хватает мозгов”. Современные машины, запрограммированные на выполнение узкого круга задач, еще очень далеки до роботов, образы которых вовсю эксплуатируют фантасты. Пока у андроида нет “мозга”, он не может качественно выполнять указания человека. В этом же и одна из причин того, что на данный момент роботы не востребованы на рынке (за исключением «промышленных» и других узкоспециализированных).

Дистанционно управляемые роботы (дроны, беспилотные автомобили) — лишь ступень к автономному существованию и функционированию робототехники. Такие роботы не могут заменить человека. Непосредственное человеческое участие в их работе остается, поэтому скорость реакции и себестоимость таких прототипов не может пока конкурировать с человеческим ресурсом. Так, беспилотным такси Uber, тестирование которых было анонсировано осенью 2016 года, управляли сразу два человека. Один сидел в кресле водителя и в любой момент мог взять управление автомобилем на себя, второй — инженер — собирал статистику и следил за работой систем “беспилотного управления”.

Сейчас наиболее перспективные исследования в области искусственного интеллекта (ИИ) ведутся по направлениям:

  • принятие решений (экспертные системы);
  • понимание смысла текстов;
  • распознавание образов;
  • автоматические системы управления

Для создания автономных роботов необходимы системы принятия решений, которые смогут общаться с человеком и самостоятельно выполнять заданную работу в сложных ситуациях. “Такие системы принятия решений могут быть созданы только на основе логической обработки, которая до сих пор многими считается простейшей, «полно-переборной». Сложность задачи определяется количеством возможных ситуаций, которое равно факториалу от количества единичных правил принятия решений в предметной области”, — отмечает Олег Варламов, д.т.н., председатель совета директоров компании «Мивар».

Компания “Мивар” работает над собственным ноу-хау: логический искусственный интеллект на основе линейной сложности логического вывода в миварной базе знаний. “По сути, это шаг на пути к полной автономизации роботов и созданию человеконезависимых робототехнических комплексов, — говорит Олег Варламов. Мы начали работу над «Роборазумом», базовой системой для автономных роботов, способных самостоятельно принимать решения. Сейчас идет процесс обучения системы и разработка моделей для прикладного использования. Например, мы работаем над системой принятия решений для беспилотного автомобиля, которая бы позволила ему самостоятельно преодолевать перекрестки.

Думаю, в перспективе 10 лет человечество ожидает тотальная роботизация. Появятся комплексные решения, то есть масштабные интеллектуальные системы, например, для городского транспорта или ЖКХ, которые будут ставить задачи и координировать активность автономных ботов, которые в свою очередь на месте будут самостоятельно «решать» каким способом исполнить порученное.”

problem_iot

Нет общего коммуникационного стандарта

В мире уже существует множество самостоятельных платформ умного дома. Так, например, на данный момент несколько компаний предоставляют системную основу для построения домашней автоматизации. Среди них KNX, Z-wave, ZigBee, Thread, BLE, EnOcean, SmartThings, Apple HomeKit; есть и другие менее известные игроки. У каждой из перечисленных платформ есть как заметные плюсы, так и существенные минусы. Причем сочетание этих факторов различается в каждом случае, а с каждым отдельным устройством, да и друг с другом они совместимы очень условно. Для присоединения устройства к системе умного дома потребуются дополнительные модули, “переходники”.

Смысловые составляющие умного дома по своей сути различны, что также препятствует универсальности. Можно выделить сектора «безопасность/охрана», «медиа-системы», «кухня», «инженерные системы» (бойлеры, счетчики, электросеть и т.д.), «микроклимат» и т.п. “Во всех системах есть что-то общее — электроника, коммуникация, интерфейсы, но тем не менее истинной общности пока нет, — отмечает Иван Медведков, генеральный директор “Тион Умный микроклимат”. Ситуация напоминает то многообразие различных кабелей и разъемов для подключения цифровых устройств, которое было очень заметно до повсеместного распространения стандартов USB/micro-USB — это когда ты не можешь зарядить телефон, если вдруг не взял кабель с собой — потому что у каждой марки телефонов был другой разъем. Это контрпродуктивно. При этом у нас нет сомнений, что эта проблема рано или поздно будет решена. Должны появиться надежные, удобные, тщательно документированные, повсеместно распространенные общие открытые стандарты (платформы) умного дома, к которым будут легко подключаться любые подсистемы.”

В ближайшем будущем развитие систем умного дома и в целом IoT будет направлено в сторону унификации и стандартизации, переход к  наиболее удачным функциональным решениям.

problem_business

Не решена проблема стабилизации

Проблема стабилизации положения воздушных аппаратов, качки судов, стабилизации и повышения безопасности автотранспорта, особенно двухколесного, чрезвычайно актуальна на современном уровне развития техники.

Также проблема перемещения шагом не решена для широкого класса устройств повышенной проходимости, использующих принцип ходьбы для перемещения. По мнению ведущих вузов и компаний-аналитиков США, выраженных в отчете A Roadmap for US Robotics 2016

«Чтобы оптимизировать автоматизацию процессов логистических цепочек в мире, роботы должны иметь подвижность, соответствующую уровню человека: роботы должны уметь преодолевать лестницы, эскалаторы, дверные проемы, бордюры, обломки бетона, непредсказуемую среду, и двигаться так же, как люди. Такой тип расширенной мобильности возможен для роботов, снабженных ногами».

Следующая проблема — передвижение по сильно пересеченной местности в условиях низкой или отсутствующей гравитации. Существующие роверы, работающие на Марсе и на Луне, не могут преодолевать сильно пересеченную, каменистую, скалистую и холмистую местности, сейчас для подобных задач требуется астронавт.

К решению проблемы передвижения и стабилизации в комплексе идут зарубежные и отечественные ученые. Boston Dynamics на днях представила нового колесного робота, который умеет совершать сложные динамические движения и удерживать равновесие. Российские ученые из Кубанского университета разработали устройство AnyWalker, в котором двигательная система разделена с системой динамической стабилизации и позволяет решать вышеперечисленный набор задач. “Основная идея AnyWalker — создать универсальный бытовой прибор, робота помощника, функциональность которого зависит только от программного обеспечения, которые устанавливаются на него. Это может быть и игра с детьми и помощь по хозяйству и автоматизация производства”, — добавляет Игорь Рядчиков, заведующий лабораторией робототехники и мехатроники Кубанского госуниверситета, автор идеи AnyWalker.

Нет поддержки

В целом рынок отечественной робототехники пока сильно отстает от мирового, и это системный вопрос. По данным НАУРР Россия потребляет 0,25% мирового рынка промышленных роботов, которые появляются на производстве в последнюю очередь: в приоритете у российских предпринимателей энергосберегающее производство. На сегодняшний день в России нет взвешенной государственной программы на развитие робототехники. В Китае, например, стратегически важные для развития страны предприятия освобождаются от налогов, получают субсидии на строительство новых производств и модернизацию существующих, получают поддержку по привлечению инвестиций. Тем не менее, в прошлом году по инициативе президента был создан Национальный центр развития технологий и базовых элементов робототехники, а «Сколково» активно вкладывается в робототехнические компании.

“Для того, чтобы появилась инфраструктура, нужен запрос от производства. Например, Adidas перенесли из Азии производство в Германию и полностью автоматизировали. Так, полный производственный цикл кроссовок занимает около 5 часов, тогда как аналогичный процесс традиционным путем потребует нескольких недель. Подобные заводы уже строят Nike и Under Armour. Объединение автоматизации и локализации производства – это революция в производственном процессе, с которой невозможно конкурировать. Отечественные производители не переходят на робототехническое производство, поскольку это требует инвестиций, и достаточно больших, а прецедентов в виде обанкротившихся из-за технологической отсталости компаний нет, — отмечает  Павел Фролов, продюсер робототехнического образовательного проекта «РОББО». Индустрию двигает автомобилестроение: для автозаводов важна не только экономическая целесообразность, но и высокий уровень качества сборки.”

Игроки российского рынка хай-тек отмечают незаинтересованность большей части населения в новых технологиях. “Многие зачастую даже испытывают подсознательный негатив, недоверие и предубеждение по отношению к любым концептуально новым подходам и продуктам, даже если они недороги, полезны и высокого качества”, — подчеркивает Иван Медведков.

Есть возможности и перспективы

Робототехника, искусственный интеллект, умный дом — все это находится в самом начале пути своего развития. Многое еще будет переосмыслено, какие-то наши представления перевернутся с ног на голову. Кто-то пророчит появление своего Стива Джобса в сферах ИИ и робототехники. Кто-то не верит в успех и уверен, что еще несколько поколений человечество не увидит существенного продвижения в технологиях. Однако, важные проблемы всплывают уже сейчас и чем быстрее прогресс придет к их решению, тем ближе станет будущее.