Добрынин Д.А. "Интеллектуальные роботы вчера, сегодня, завтра"

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ
РОБОТЫ
ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА
Д.А. Добрынин
ВИНИТИ РАН
Робот – это машина с антропоморфным
(человекоподобным) поведением, которая частично
или полностью выполняет функции человека (иногда
животного) при взаимодействии с окружающим миром
3 поколения роботов:
Программные. Жестко заданная программа
(циклограмма).
Адаптивные. Возможность автоматически
перепрограммироваться (адаптироваться) в
зависимости от обстановки. Изначально задаются лишь
основы программы действий.
Интеллектуальные. Задание вводится в общей форме,
а сам робот обладает возможностью принимать
решения или планировать свои действия в
распознаваемой им неопределенной или сложной
обстановке.
Архитектура интеллектуальных роботов
Исполнительные органы
Датчики
Система управления
Модель мира
Система распознавания
Система планирования
действий
Система выполнения действий
Система управления целями
Технологии ИИ для роботов
система управления
модель мира,
интеллектуальная
система
распознавание и
генерация речи
ходовая часть
нечеткая логика
техническое зрение,
распознавание
изображений
(нейронные сети)
манипулятор
нечеткая логика,
нейронные сети
датчики
препятствия
История создания
Гомеостат Эшби (1948)
Черепашки Уолтера (1950-1951)
Робот «Шейки», Стендфорский университет
(1969)
«Промышленный интеллектуальный робот»,
Электротехническая лаборатория, Япония
(1969)
Робот «Таир», Киевский институт кибернетики
(1972-1975)
Промышленные роботы
Промышленные
роботыманипуляторы
в мире было
разработано более
270 моделей
промышленных
роботов
Военные роботы США
Планы DARPA по
перевооружению армии:
Через 10 лет одна треть
транспортных средств будет
беспилотной
За 6 лет планируется
потратить $14.78 млрд
К 2025 году планируется
переход к полноценной
робототехнической армии
Военные роботы Россия
Беспилотные
самолеты
Наземная техника
32 страны мира производят около 250 типов
беспилотных самолетов и вертолетов
Роботы-охранники
Патрулирование
улиц
Охрана помещений
и зданий
Воздушное
наблюдение (БПЛА)
Роботы для дома
Роботы-секретари
Роботы-уборщики
Роботы для общения
Роботы для игр
Роботы-животные
Роботы-игрушки
Роботы для медицины
Обслуживание больниц
Наблюдение за больными
Хирургические роботы
Тренажеры для врачей
Методы исследования в области ИИ для
роботов
Компьютерное
моделирование
Исследовательские системы
Средства поддержки исследований
Конструкторы для создания
роботов
Готовые роботы для
исследований
Модельные задачи
Ориентация в пространстве
Коллективное поведение
Соревнования IGVC
Autonomous Challenge. Гонка по
извилистой трассе с препятствиями
(полностью автономное управление). К
каждому роботу прицеплен груз.
Navigation Challenge. Выполнение
определенных заданий, связанных с
навигацией с помощью системы
глобального позиционирования (GPS).
К каждому роботу прицеплен груз.
Задача - доставить его в
определенные точки, отмеченные на
карте.
Design Competition. На каждого робота
студенты готовят подробную
документацию, которую представляют
в рамках аудитории. Оценивается
полнота изложения, оформление и т.п.
Соревнования DARPA Grand Challenge 2005
Призовой фонд $2 млн
212 км пересеченной
местности за 10 часов
Участие человека не
допускается
Победитель – Stanly из
Стенфордского
университета, время в
пути 6:53
Соревнования «Мобильные роботы»
Институт механики в
МГУ им.
М.В.Ломоносова
Соревнования с
маяками, движение
по полосе
Футбол роботов
Международная
Федерация FIRA
Ассоциация RoboCup :
"Через 50 лет, в 2050
году, команда роботовфутболистов должна
выиграть у Чемпиона
мира по футболу
(команды людейфутболистов)"
Тенденции развития
Водитель автобуса в Токио получает около $5000 в месяц. В
больницах повсеместно появляются роботы-сиделки, расходы
на них составляют $2000-$3000, что несколько дешевле
нанятых людей.
Объем рынка "бытовых роботов" в Японии в прошлом году
составил 390 млрд. иен ($3,2 млрд.)
К 2025 году рынок достигнет годового объема в 8 трлн. иен ($70
млрд.)
Рынок персональных и мобильных роботов в США в 2006 г.
должен вырасти до $5,4 млрд и стать крупнее рынка
промышленных стационарных роботов.
Минобороны США за 6 лет планируется потратить $14.78 млрд
на создание робототизированной армии.
Демографическая ситуация в России и ряд других причин через
несколько лет приведет к непоправимому снижению притока
рабочих в промышленность. Эту нехватку с успехом может
восполнить не неквалифицированные иностранные работники,
а промышленная робототехника.
Роботы уже пришли
Сегодня мы живем в стремительно изменяющемся
мире, неотъемлемой частью которого будут роботы,
обладающие искусственным интеллектом. Мы не
можем остановить эти изменения, но в наших силах
направить их для улучшения жизни человека.