http://top.rbc.ru/economics/20/04/2012/647274.shtml
Разумные машины незаметно для человечества вошли в нашу жизнь: роботы уже сегодня выполняют тяжелую работу в условиях, исключающих присутствие человека - воюют, учат, осваивают космос, помогают лечить и спасать людей. Думается, в будущем они заменят Homo sapiens и в более "тонких" сферах таких, как кулинария или искусство. И пусть пока наши автоматизированные помощники не настолько разумны, как представители рода человеческого, однако уже сейчас можно говорить о том, что идеи писателей-фантастов XX века медленно, но верно воплощаются в жизнь.
Когда же ждать человечеству появления фантастических андроидов, готовящих ужин и встречающих гостей, и почему Россия не поспевает за ведущими мировыми державами в развитии умных машин?
От чертежей Леонардо да Винчи к японцу Asimo
С самого начала эпохи конструирования роботов изобретатели пытались сделать их похожими на людей. Первый чертеж механического рыцаря, созданный примерно в 1495г., принадлежит руке великого ученого Леонардо да Винчи. Много позднее попытки собрать человекоподобных роботов предпринимались инженерами-изобретателями в разных странах мира. Впрочем, подавляющее большинство из них носили характер мистификаций - пресса то и дело разоблачала очередного шарлатана, скрывшего в "разумном" псевдороботе человека или дрессированное животное.
Само слово "робот" вошло в широкий оборот после публикации в 1921г. пьесы чешского писателя Карела Чапека "Р. У. Р." ("Россумские универсальные роботы"). Позднее в книгах известного писателя-фантаста Айзека Азимова появились понятия "робототехника" и "андроид" (человекоподобный робот).
Толчком для развития роботизированных систем в мире стали бурная индустриализация и начало освоения космоса в XX веке. В 1913г. одна из первых роботизированных линий была установлена на предприятии Генри Форда в США. В 1930-е гг. были созданы различные устройства, копирующие движения человека и воспроизводящие простейшие фразы. Первый такой робот был сконструирован американским инженером Д.Уэксли для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927г. В 1950-е гг. для работы с радиоактивными материалами разработали механические манипуляторы, копирующие движения рук человека, а первыми серьезными роботами стали луноходы. В Советском Союзе "Луноход-1" был создан в 1966г. В ноябре 1970г. он стал первым аппаратом, покорившим Луну (как известно, 20 июля 1969г. на спутник Земли впервые ступил человек, американский астронавт Нил Армстронг). Во второй половине XX века ученые активно совершенствовали роботов, делая их все более функциональными, а появление компьютеров открыло небывалые возможности для разработки основ искусственного интеллекта.
В начале XXI века началась новая эра "умных" андроидов. Первый серьезный человекоподобный робот, SDR-3X был представлен японской компанией Sony в ноябре 2000г. В том же году публика познакомилась с куда более известным андроидом Asimo производства компании Honda, который стал воплощением передовых достижений науки и техники. Один из последних образцов Asimo имеет рост 130 см, массу 48 кг, способен передвигаться со скоростью до 9 км/ч. В настоящее время это самый совершенный андроид. Asimo, например, может узнавать знакомые лица людей и обращаться к ним по имени. Всего было выпущено порядка 100 экземпляров этого робота, стоимостью 1 млн долл. каждый.
Андроид с человеческим лицом
Хотя большинство современных роботов совсем не походят на людей, особым вниманием публики пользуются, как ни странно, именно андроиды. Очевидно, что первые из них будут иметь отнюдь не европейское лицо. Передовой в этом плане является Япония, создавшая настоящий культ роботов. Здесь их конструированием занимаются и крупные корпорации, и народные умельцы, что поощряется правительством.
На эти цели по долгосрочной программе развития роботостроения в 2007-2016гг. Япония планирует направить около 260 млрд долл. Объем продаж продукции робототехнической промышленности к этому времени японцы намерены довести до в 6 трлн иен (73,8 млрд долл). Андроидам отводится особая роль - в будущем они должны стать помощниками в ведении домашнего хозяйства. Предполагается, что к 2025г. в развитых странах домашние роботы станут такими же привычными, как компьютер или стиральная машина. Впрочем, некоторые российские специалисты в области робототехники считают, что андроиды так и останутся дорогими игрушками. "Робот – это узкофункциональная машина, которая должна выполнять определенные задачи, а не универсальный механизм. Поэтому вряд ли домашние андроиды когда-то получат такое же широкое распространение, как современная бытовая техника", - считает завкафедрой робототехнических систем МГТУ им.Баумана Аркадий Ющенко.
В Стране восходящего солнца ученые, похоже, придерживаются другой точки зрения. Они с энтузиазмом создают свои точные копии-роботы и даже учат их изображать эмоции. Разработками андроидов известен профессор Хироши Ишигуро. Его последняя работа, представленная в апреле 2012г. – девушка-андроид Geminoid F, которая может улыбаться, разговаривать и даже петь. В 2005г. японские ученые предложили покупателям андроида Вакамару, который может не только наводить чистоту в доме, но способен также различать людей по лицам, напоминать о запланированных делах и предупреждать хозяев о попытках взлома их жилища. Правда, стоят такие помощники недешево: цена Вакамару начинается от 15 тыс. долл.
И если для среднестатистического покупателя ввиду дороговизны роботы-помощники пока предложение сомнительное, то для бизнеса замена человека машиной с интеллектом выгодна уже сегодня. Это доказывает сделка по покупке американской Amazon, работающей в сфере розничных продаж товаров через Интернет, крупнейшего производителя роботов для логистики - Kiva Systems Inc. Предполагается, что сделка, стоимость которой оценивается в 775 млн долл., будет завершена во втором квартале 2012г. Очевидно, что крупные компании делают ставку на использование роботов вместо того, чтобы держать штат грузчиков. Роботизированные складские системы Kiva используют сегодня компании Crate & Barrel, Gap Inc. и Diapers.com.
Андроид SAR-400 - наш ответ NASA
Все настойчивее диктует применение роботов освоение космоса. Человекоподобный робот "Робонавт-2" (R-2) производства NASA и General Motors в тестовом режиме уже трудится на Международной космической станции. Андроид выглядит как полчеловека (ноги у него отсутствуют) и стоит около 2,5 млн долл.
В России созданием отечественного аналога "Робонавта" занимается научно-производственное объединение "Андроидная техника" по заказу Федерального космического агентства РФ (Роскосмоса). Российский андроид SAR-400, как и зарубежный, может использоваться для проведения технических и спасательных работ как на самой МКС, так и за ее пределами. Кроме того, он предназначен для "информационно-психологической поддержки экипажа станции". "Фактически это означает возможность общения с роботом для психологической разгрузки", - пояснили в пресс-службе НПО "Андроидная техника". Российский робот-космонавт весит 30 кг при росте 63 см и имеет размах рук-манипуляторов 1,65 м.
От зарубежного он отличается меньшими габаритами и массой, а также возможностью оператора ощущать объект манипулирования - эффект достигается за счет силомоментного отражения усилий. Последнее свойство - своеобразное ноу-хау российских ученых. Роботов, обладающих способностью передавать оператору тактильные ощущения, в мире единицы. SAR-400 работает в нескольких режимах: можно управлять им, надев специальный костюм, и с помощью видеокамер. Электронный помощник космонавтов также может выполнять поручения по заранее заданной программе. Когда российский робокосмонавт присоединится к своему зарубежному коллеге, пока не известно - сроки согласовываются с Роскосмосом. Стоимость работ по созданию SAR-400 в НПО "Андроидная техника" также озвучивать не стали, ссылаясь на то, что проект еще не завершен.
Машины-убийцы заменят солдат
Роботизированные системы сегодня широко используются и в военных целях. Судя по инвестициям в эту сферу и темпам ее развития, весьма вероятно, что "терминаторы" с искусственным интеллектом появятся гораздо раньше помощников по хозяйству на батарейках. Боевые роботы чаще всего применяются в разведке и как автоматизированные системы огневой поддержки.
В создании военных машин лидируют США. Уже привычными стали операции с применением самолетов-беспилотников. В 2012г. Пентагон планирует закупить более тысячи "карманных" разведывательных роботов Recon Scout XT Throwbot на сумму около 14 млн долл. Кроме того, недавно стало известно о продолжении проекта по созданию беспилотного плавательного аппарата ACTUV, предназначенного для слежения за подводными лодками в открытом океане (в том числе субмаринами, несущими ядерное оружие). Об этом объявило Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA).
Хотя роботы еще не могут полноценно воевать вместо живых пехотинцев, уже в 2020г. американцы рассчитывают изменить ситуацию. Планы по замене солдат машинами содержатся в докладе о развитии военных роботов в США до 2032г., опубликованном Пентагоном еще в 2007г. Авторы документа отмечают, что за подобными системами большое будущее, а первые образцы автономной военной техники уже доказали свою эффективность в Афганистане и Ираке. В качестве основных преимуществ роботов военные называют отсутствие необходимости пускать в бой живых людей, потенциальную дешевизну в случае массового производства и их повышенные боевые характеристики. Очевидно также, что вооружение для роботов будет многократно превосходить "человеческое" по мощности, скорострельности и точности.
Разработки боевых роботов активно ведутся и в других странах, в том числе в России. Новый российский танк на базе тяжелой платформы бронетехники "Армата" планируют оснастить цифровой пушкой с дистанционным управлением. Военные эксперты утверждают, что появление такой пушки приблизит Россию к созданию полностью автономных танков-роботов. Впрочем, военный бюджет США ни в какое сравнение не идет с бюджетами других стран. На нужды Пентагона в 2012г. будет потрачено 662 млрд долл., военный бюджет России в текущем году составит 59,1 млрд долл.
Аватар по-русски
Если на военной ниве Россия старается держать марку, памятуя о былом статусе сверхдержавы, то конструированием бытовых роботов в родном отечестве занимаются разве что изобретатели-энтузиасты. Сегодня это направление представлено так называемыми роботами телеприсутствия. С помощью встроенных дисплея, камеры, микрофона и динамиков они позволяют оператору фактически лично присутствовать на любом мероприятии, не вставая из-за компьютера.
Технология напоминает видеоконференцию, однако робот дает свободу передвижения (пользователь с компьютера управляет перемещениями робота, который оборудован двумя ведущими колесами), а за счет его человекоподобных черт достигается эффект присутствия. Такие роботы российского производства напоминают бочкообразного дроида R2-D2 из "Звездных войн", только ростом они повыше (примерно 1,3 м) и выглядят более привлекательно. Крупные компании используют их при организации выставок и рекламных акций в качестве промоутеров и пиарщиков. Первые российские роботы телеприсутствия применяются и в других сферах: при проведении конференций и семинаров, обучении, наблюдении за больными в медучреждениях и др.
С десяток роботов телеприсутствия используются в московских школах, помогая детям учиться. Например, девятиклассник Московского центра образования №166, которому проблемы с сердцем не позволяют посещать заведение, обучается удаленно с помощью такой машины. Отечественный робот-аватар гражданского применения отличается от зарубежных аналогов относительной дешевизной - 3 тыс. долл. За подобные модели Vgo или Anybots QB (производятся в США) придется выложить 6-15 тыс. долл.
Казалось бы, конкурентное преимущество налицо и есть все предпосылки для выхода на зарубежные рынки. Но, как выяснилось, компания, конструирующая таких роботов, чуть ли не единственная в России. "Сама сфера очень наукоемкая и затратная, требующая значительных денежных вложений, - объясняет причину Алексей Князев, директор компании R.bot, производящей роботов телеприсутствия. - У нас нет никаких налоговых льгот, то есть для сферы IT они есть, а для роботостроения почему-то нет. В госпрограмму нас не включили - видимо, посчитали, что в стране нет достаточного количества специалистов, чтобы развивать это направление". Специалисты есть, желание работать - тоже, дело лишь за серьезными инвестициями, да только их нет и не предвидится, отмечает А.Князев. Как выяснилось, похожая ситуация сложилась в нашей стране во всей отрасли в целом.
Семь бед российского роботостроения
Большинство промышленных роботизированных комплексов, роботы для медицины, узлы и элементы для специальных роботов Россия сегодня приобретает за рубежом за баснословные суммы. Уровень роботизации производства специалисты отрасли оценивают как крайне низкий, а отечественные предприятия, занимающиеся конструированием и производством роботов, можно в буквальном смысле пересчитать по пальцам одной руки. После развала Союза на его руинах российское роботостроение так и не сумело пойти в рост. Еще немного, и наверстать упущенное уже не удастся никогда, утверждают эксперты.
Первая и главная причина – крайне скудное государственное финансирование. Специальной госпрограммы поддержки развития роботостроения в России просто нет. "За последние два созыва ничего подобного в этом плане на уровне законопроектов в Госдуму не вносилось и не принималось, во всяком случае, за последние пять лет точно", - сообщили РБК в пресс-службе комитета Государственной думы РФ по науке и наукоемким технологиям. Не смогли по этому поводу ничего рассказать ни в Минэкономразвития, ни в Минпромторге РФ.
Выручить отечественных роботостроителей могли бы частные инвесторы, однако российский бизнес не спешит вкладывать деньги в долгосрочные проекты. "У российских предпринимателей несколько иная психология, нежели на Западе. Любая экономическая выкладка показывает выгодность инвестиций в высокотехнологичные производства, но как только речь заходит о том, что вложения окупятся лет через 10, интерес к проектам сразу иссякает", - говорит советник директора ЦНИИ робототехники и технической кибернетики Александр Железняков.
Другими "болевыми точками" являются отсутствие элементной базы (детали и узлы приходится приобретать за границей) и кадровый голод. "Молодые кадры сегодня составляют около 5%, но не все остаются в отрасли. Опытные профессионалы есть, но они же стареют. И когда уйдут, то этот вакуум, созданный демографической ямой 1990-х, заполнить будет некому", - добавляет А.Железняков.
"В России не только роботостроение, но и машиностроение в целом почему-то не является приоритетным направлением развития", - считает заведующий кафедрой компьютерных систем автоматизации производства МГТУ им.Баумана Сергей Гаврюшин. Он отмечает, что в качестве приоритетных государством определены направления IT, нанотехнологии, транспортные и космические системы, борьба с терроризмом, развитие вооружений, энергетика (речь идет об указе президента РФ "Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ", подписанном Д.Медведевым 07.07.2011г. – прим. РБК). "Машиностроения среди них нет", - констатирует эксперт. На какой технологической базе будут развиваться все эти нанотехнологии, IT и военные разработки без машиностроения, остается только гадать. По словам С.Гаврюшина, специалисты в отрасли все еще есть, но нет в России крупных проектов, где можно было бы этот научный потенциал реализовать.
В заключение надо сказать, что емкость мирового рынка робототехники уже сегодня можно смело оценивать в миллиарды долларов. Однако Россия в обозримом будущем вряд ли сможет претендовать на сколько-нибудь значимый кусок этого пирога. Поэтому осваивать космос у нас еще долго будут живые космонавты, а работать официантами, дворниками и грузчиками - приезжие из СНГ и Средней Азии.
Александр Волобуев, РБК
20 апреля 2012 г.