Владимир Бусленко - Наш коллега - робот
"Общаться" с компьютерами, дисплеями, справочными бюро на базе ЭВМ и "банков памяти" станет предельно легко. Даже тот, кто не владеет специальными знаниями в области программирования и ЭВМ, просто скажет машине, чего он хочет, и получит ответ устно, а если пожелает, и письменно.
Вот самый фантастический пример "взаимопонимания" человека и машины.
Этот необычный эксперимент, который проводится в одной из лабораторий Станфордского исследовательского института в США, напоминает сцену из фантастического фильма. В небольшой изолированной кабине перед телевизионным экраном сидит человек в опутанном проводами шлеме и напряженно всматривается в белую точку в центре экрана дисплея. Неожиданно эта точка оживает и начинает быстро ползти вверх, затем, остановившись на мгновение, снова опускается вниз.
Движения маленькой точки означают одно из самых поразительных достижений в кибернетике - создание компьютера, читающего человеческие мысли. Сконструированный по проекту нейрофизиолога и инженера-электроника Л. Пиннео, этот прибор сможет, по мнению автора, решить сложную проблему быстрой передачи информации компьютеру.
Сначала Л. Пиннео, как и многие исследователи, пытался научить компьютер различать человеческую речь. Но потом ему пришла в голову фантастичная мысль попробовать более прямой метод. За основу был взят электроэнцефалограф, применяемый в медицине для снятия биотоков с различных участков мозга. Если человек может различать характер биотоков, порождаемых различными мыслями или словесными приказами, то почему нельзя научить это делать компьютер?
Определить, каким командам соответствуют определенные биотоки, было довольно просто. Но оказалось, что одна и та же команда у разных людей выглядит на энцефалограмме по-разному. Чтобы решить эту проблему, Л. Пиннео вложил в память ЭВМ большое количество образцов одной и той же команды. Если компьютер сталкивался с новым человеком, он отыскивал в своей памяти образец наиболее похожих биотоков.
Л. Пиннео обучил свой компьютер различать семь команд: "вверх", "вниз", "влево", "вправо", "медленно", "быстро" и "стоп". В опытах, где участвовали двадцать пять человек, компьютер угадал правильно 60 процентов команд. Возможно к 2001 году следует ожидать появления своеобразных "роботов-телепатов".
На высшую ступеньку поднимется и комплексная автоматизация производства. Безлюдные заводы, выполненные на основе роботов-манипуляторов или на базе других принципов, станут так же распространены и привычны, как сейчас промышленные манипуляторы.
Однако они будут кардинально отличаться от них степенью интеллектуальности. Созданные из типовых элементов, гибких производственных модулей и унифицированных блоков программного обеспечения, они будут объединены каналами связи в комплексные сети, подобные существующим уже сейчас сетям ЭВМ. Это позволит решать задачи глобального планирования и кооперированных поставок на уровне не только недостижимом, но и немыслимом на сегодняшний день.
ПРЕОБРАЖЕННЫЙ ТРУД
Роботизация будущего настолько преобразит лицо древних профессий, что мы будем воспринимать их сегодняшнее состояние как невообразимую архаику. Кто может представить себе в деталях нелегкий труд ломового извозчика? Зато работу его потомка-шофера ценит и уважает каждый. Мог ли вообразить педантичный бухгалтер, как изменят его труд непогрешимые компьютеры. Сможет ли предположить сегодня земледелец, тракторист и комбайнер, как коллега-робот ненавязчиво "оттеснит" его сначала в уютную кабину диспетчера, следящего за бегающими по дисплею текстами, а затем и вовсе за пределы обрабатываемых территорий, в кабинет агронома, селекционера, генетика.
Рассмотрим перемены, которые ждут нас на колхозных полях XXI века.
Вместо привычного разнообразия сегодняшних сельскохозяйственных машин на поля выйдут роботы-универсалы. Это будут автоматические портальные механизмы, простирающиеся над равномерно поделенными участками почвы шириной по пятнадцать-двадцать метров. Их колеса будут двигаться не по вязкой жиже взбухшего чернозема, а по гладкой поверхности "дренажных рельсов". Эти рельсы-каналы, представляющие собой составную часть общей дренажной системы, будут сооружаться из пористых каменных или синтетических материалов.
Роботы-порталы, чтобы выйти на следующую позицию для обработки, смогут перемещаться боком по меже без разворота. Небольшими земельными площадями, возможно, придется пожертвовать, но только на участках неудобной формы. Сейчас уже проектируются порталы, предназначенные, однако, для ограниченных целей - химической обработки и внесения удобрений.
Однако с помощью таких роботов будут возможны культивация и даже уборка урожая. Сейчас значительная доля культивационных работ выполняется на глубину до двадцати сантиметров. Устранив движение колес по полю, можно будет сделать его поверхность такой ровной, что станет вполне реальной и совершенно достаточной обработка на глубину всего пять сантиметров.
Механическое сопротивление почвы, а следовательно, и затрата энергии на ее обработку уменьшаются зачастую вдвое, когда полностью будут устранены "колесные эффекты".
Таким образом, энергозатраты на культивацию с помощью портала могут составить всего лишь около двенадцати процентов нынешних энергозатрат. А вследствие хорошего сцепления колес с дренажным рельсом имеется возможность сделать КПД машины гораздо выше, чем у современных тракторов, ведь до 40-50 процентов мощности последних "съедается" на преодоление сил сопротивления движению колес. В будущем процесс культивации может потребовать лишь от пяти до десяти процентов нынешних энергозатрат. Да и вообще культивация станет использоваться в будущем лишь при выращивании специфических культур. Роботология дает возможность достигнуть такого состояния земледелия, когда при возделывании злаков в культивации вообще не будет нужды. Перспективы создания роботехнической "крестьянки", которая могла бы вносить семена злаков в отдельные лунки быстро и точно, например, по специальному шаблону, - эти перспективы вот уже несколько лет вызывают блеск в глазах исследователей.
Уже сейчас возможно выведение гибридных злаков, при севе которых достаточно будет одного зерна на квадрат со стороной, скажем, от десяти до двадцати сантиметров. От зерна отойдет множество побегов, и растение будет выглядеть наподобие куста. В альтернативном варианте растения останутся похожими на сегодняшние пшеницу и ячмень, но мы будем способны рассаживать отдельные зернышки в специальные лунки по квадратикам со сторонами от четырех до пяти сантиметров на строго заданную глубину.
Удивительные возможности открывают эти роботы для сбора урожая. Из-за того, что, с одной стороны, самая благоприятная структура почвы для посева злаков оказывается как раз накануне жатвы предыдущего урожая и, с другой стороны, не будет колес, повреждающих посевы, станет возможным высевать и проращивать зерна нового урожая еще до того, как будет снят старый.
Портальный робот будет получать информацию от центрального компьютера, отображающего количество высеваемого зерна, глубину посева и состояние почвы.
Сведения обо всем, что распределяется по обрабатываемым площадям, будут отображаться на индикаторах и фиксироваться на магнитной ленте. Во время вегетационного периода могли бы оказаться полезными более простые портальные механизмы, также управляемые автоматически.
Можно предположить также, что в следующем веке уборка урожая не будет связана с громоздкими уборочными комбайнами, оснащенными целым "флотом" грузовиков и тракторных тележек для перевозки зерна и вывоза с поля брикетов соломы. Решение вопроса, заключается в "уборке цельного урожая", которая применяется до сих пор в экспериментальном порядке и обладает неотъемлемыми преимуществами. На портал можно навесить платформенную жатку, которая могла бы всего за один проход портала взад и вперед по обрабатываемой полосе снять весь урожай со всей ее ширины. Сжатые злаки будут загружаться в контейнеры модульного типа, навешенные на портале, и уже в них подаваться на специальные транспортные машины.
Обмолот и сушка зерна производятся в своеобразном цехе. Процесс молотьбы будет осуществляться с помощью ультразвука, а не на нынешних механических молотилках. В последующем процессе сушки зерна некоторая доля соломы и мякины может быть использована в качестве топлива для подогрева воздуха.
Зерно могло бы также сушиться с помощью микроволн. Преимущество этого способа заключается в том, что влага испаряется настолько быстро, что зерна трескаются: тем самым уже осуществляется первая стадия подготовки зерна к помолу.
Операции по сортировке овощей и фруктов уже сейчас имеют все большую тенденцию концентрироваться на крупных сортировочно-упаковочных пунктах. Их преимущество состоит в применении сложной, но зато быстро действующей техники. Помятость и побитость плодов можно определять с помощью термографии. Проведенные работы внушают надежду, что с помощью термографического метода побитые места на яблоках возможно отличить от здоровых, если плоды сначала охладить, а затем нагреть на несколько градусов.
