Почему гуманоидных роботов так трудно сделать полезными?
Представьте себе робота. Вероятнее всего, вы представили гладкого, металлического или хромированного гуманоида. Тем не менее в нашем мире нет ничего подобного; роботов делают предназначенными для выполнения конкретных задач, а не для имитации голливудских фантазий. Наше культурное представление о роботах уходит корнями в чешскую пьесу Карела Чапека «Россумские Универсальные Роботы», где те были по сути синтетическими людьми.
Представить гуманоидного робота не так-то просто. Инженеры постоянно пытаются создать что-то подобное роботам из научной фантастики. Недавно на поле вернулся старый конкурент — Toyota представила T-HR3. Для робота-гуманоида он довольно ловкий, с приличной хваткой, несколькими степенями свободы и с приятными для наблюдения движениями.
Работает этот робот в основном с помощью системы дистанционного управления, которая позволяет пользователю контролировать конечности робота, оказывая разное давление на его каркас. Довершает картину гарнитура виртуальной реальности, позволяющая пользователю управлять телом робота. О цене ни слова, но вряд ли машина с такой сложной системой управления появится в списке ваших подарков к Новому году, если вы не миллиардер.
Toyota знакома с роботами не понаслышке. Она представила серию Partner Robots, роботы которой прекрасно справлялись с игрой на инструментах, но ничего особо больше не делали. Поскольку похожих успехов добился еще Леонардо да Винчи сотни лет назад, серия ожидаемо растворилась. Но T-HR3 стал продолжением этих роботов, которые появились вскоре после ASIMO в 2003 году.
Робот Toyota HSR-2 — это роботизированное основание на колесах с простым механическим манипулятором. Он напоминает более ранние машины, выпускаемые фабрикой Willow Garage, вроде PR-2. Идея недорогого робота, который мог бы просто кататься на колесах и поднимать всякие штуки, не имеющий никаких амбиций делать что-то еще, оказалась довольно успешной.
Настолько успешной, что когда Robocup, международный конкурс робототехники, искал платформу для своего робототехнического конкурса @Home, HSR-2 был выбран за его способность работать с объектами. HSR-2 был поставлен в эксперимент по уходу за пожилыми и ранеными, однако не нашел широкого применения спустя пять лет после первоначального выпуска. Это говорит о том, что, возможно, самый успешный многоцелевой гуманоидный робот не будет гуманоидом вовсе — и любопытно, что Toyota теперь хочет вернуться к более гуманоидным моделям спустя десять лет после того, как отказалась от них.
Что неясно, как это часто бывает с гуманоидными роботами, это зачем на самом деле нужен T-HR3. Телеоперация обходит сложную проблему управления, поскольку машина управляется человеком дистанционно. Человек берет на себя все сенсорное восприятие, принятие решений, планирование и манипуляции; по сути, самые трудные проблемы в робототехнике.
Может быть, автономия для T-HR3 не станет каким-то подвигом, жертвуя автономией, вы сильно уменьшаете применение роботов. Поскольку он не может действовать самостоятельно, вам придется найти убедительный сценарий, при котором вам понадобится робот с телеуправлением, который будет менее точным и куда более дорогим, чем человек, делающий то же самое. Возможно, однажды роботы получат больше автономии и усовершенствованную систему маневрирования, которая позволит человеку перехватывать управление только в случае необходимости, если робот застрянет.
В пресс-релизе Toyota говорится, что это «платформа со способностями, которые позволяют безопасно помогать людям в различных условиях, например, дома, в медицинских учреждениях, на стройплощадках, в опасных местах и даже в открытом космосе». В реальности же сложно увидеть, что такой робот станет доступным или даже полезным в домашних или больничных условиях (если только не будет сильнее человека). Правда, в таком случае его и в зоне бедствия или космоса не развернуть. Эти задачи обсуждались в контексте роботов достаточно давно, и немногие из них удалось решить.
Вместо этого робот, похоже, спроектирован для работы с людьми. Его конструкция высотой 1,5 метра, весом 75 килограммов, обладающая 32 степенями свободы, должна точно имитировать человека, а не робота вроде ATLAS, который достаточно надежен, чтобы его можно было применять в боевых условиях.
Toyota делает акцент на точных инженерных решениях — мы видим, как робот балансирует на одной ноге, а затем демонстрирует несколько поз йоги. Возможно, он и правда больше подошел бы для пожилых людей, нежели для военных.
Причина, по которой человекоподобные роботы остаются неуловимыми и недостижимыми для нас, заключается в простой когнитивной ошибке. Мы делаем два плохих предположения. Во-первых, мы предполагаем, что если построить робота-гуманоида, сделать его суставы достаточно гибкими, добавить немного ИИ и, возможно, запрограммировать поведение, он сможет делать все то же, что и человек. Когда вы видите робота, который хорошо двигается и кажется гуманоидным, кажется, что самая сложная часть выполнена; конечно, этот робот может делать что угодно. Но в реальности все намного сложнее.
Мы также делаем и обратное предположение: мы допускаем, что когда нас, наконец, будет чем заменить, это будут совершенные копии наших собственных тел и мозгов, которые могут осуществлять все функции, к которым мы привыкли. Возможно, на самом деле будущее роботов и ИИ похоже на их настоящее: специализированные алгоритмы и специализированные машины, постепенно обучающиеся превосходить людей в любых мыслимых задачах, при этом и близко не похожие на людей.
Вполне возможно, что T-HR3 ориентируется на эту концепцию машинного обучения как платформу для будущих исследований. Вместо того чтобы пытаться программировать всемогущего робота из коробки, он постепенно учится у своих контроллеров в лице людей. В этом смысле можно увидеть платформу, используемую для изучения пределов того, чему люди могут научить роботов, просто позволив им имитировать последовательности движения наших тел так же, как эксплуатация нейронных сетей определяет пределы обучения алгоритмов по данным. Ни одна машина не сможет делать все, что может делать человек, но вместе они будут намного превосходить нас во всем.
Поэтому, когда вы увидите нового андроида вроде того, что представила Toyota, не стесняйтесь восхищаться его техническими возможностями и размышлять о том, является ли это трюком или революционным шагом на пути к замене человека. Просто помните, что мы уже идем по этому пути.
