Власть роботов. Как подготовиться к неизбежному

Чтобы представить серьезность препятствий на пути к созданию по-настоящему функционального домашнего робота, подумайте всего лишь об одной его предполагаемой задаче — приносить пиво из холодильника. Если нет серьезных преград вроде лестницы или закрытой двери, ему будет, пожалуй, нетрудно добраться до холодильника. Технология ориентации роботов в известном им окружении уже существует, о чем свидетельствуют, например, роботы-пылесосы Roomba.

Однако, оказавшись у холодильника, робот должен открыть его дверцу. Проделайте это действие сами и обратите внимание на то, сколько силы нужно приложить. Дело, однако, не только в грубой физической силе. Вы с легкостью открываете дверцу, потому что весите, скорее всего, намного больше 45 кг. Рассмотрим физику этого процесса. Робот, способный открыть дверцу холодильника, — это не пластмассовая игрушка и не умная колонка Echo от Amazon. Чтобы машина не опрокинулась, она должна быть довольно тяжелой, а чтобы справиться с окружающими предметами, созданными для людей, — иметь человеческие пропорции. Такая машина будет дорогой. Даже если удастся найти дешевый способ создать необходимый противовес — скажем, залив в пластмассового робота воду, — для перемещения робота необходимого веса потребуются мощный мотор и колеса, рассчитанные на большую нагрузку.

После того как дверца открыта, робот должен найти пиво. Что, если оно заставлено контейнерами с едой, оставшейся после вчерашнего ужина? Что, если банки пива упакованы по шесть штук? Сможет ли робот вытащить банку? Подумайте, как различается механика этого действия в зависимости от того, сколько банок пива остается в упаковке. Она нетронута или в ней всего лишь одна банка? Робот, способный решить такую простую задачу, должен обладать неимоверной ловкостью и, скорее всего, иметь две очень дорогие механические руки — одной недостаточно.

Конечно, часть этих проблем устранить довольно легко. Возможно, пиво придется ставить в строго определенное место в холодильнике, заботиться об удалении упаковки и даже снабдить каждую банку RFID-меткой, чтобы роботу не пришлось визуально искать ее. Не исключено, когда-нибудь пиво будет продаваться в футуристической таре, специально приспособленной для роботов. Однако на сегодняшний день все эти требования оборачиваются дополнительными неудобствами и, следовательно, уменьшают вашу готовность выложить очень большую сумму за такого робота.

Можете не сомневаться, любой подлинно функциональный домашний робот потребует очень серьезных денежных вложений. На такие вещи, как электромоторы, механические руки и всевозможные сенсоры, необходимые для наделения робота способностями к визуальному восприятию, ориентации в пространстве и тактильной обратной связи, не распространяется удешевление вследствие действия закона Мура, характерного для электронной промышленности, где вычислительная мощность становится все более доступной. У домашнего робота есть принципиальная проблема: чтобы представлять реальную ценность для потребителей, он должен как минимум приближаться к нам по возможностям манипулировать предметами. Люди же, как оказывается, потрясающе эффективные биологические роботы.

Представьте, что на столе перед вами лежат два предмета: слева — массивный стальной подшипник диаметром 7,5 см и весом около 1,9 кг, справа — сырое яйцо. Вы с легкостью возьмете со стола оба эти предмета. Задумайтесь, какую силу мышцы вашей руки должны приложить для того, чтобы взять каждый из них и поднять. Задумайтесь, что произойдет, если вы по какой-то причине перепутаете эти предметы и приложите к ним не ту силу. Даже с завязанными глазами вы почти наверняка благополучно возьмете и тот и другой предмет, основываясь на одной только тактильной обратной связи. Моторы и сенсоры, необходимые для воспроизведения этой способности в механической руке, были бы дорогими — даже при наличии необходимого программного обеспечения.

Реальность такова, что даже после нескольких десятилетий работы над механическими руками и алгоритмами управления ими их ловкость все еще далека от человеческой. Родни Брукс, один из самых видных робототехников, сооснователь iRobot Corporation — производителя Roomba и ряда самых совершенных в мире военных роботов, иллюстрирует этот факт сравнением с пластмассовыми штангами с захватом на конце, с помощью которых иногда подбирают мусор.