IT-байки: Роботы против людей или люди против роботов? / Аналитика

"Я прислушался. Тот, что был с лопатой, длинно
и монотонно излагал основы политического устройства
прекрасной страны, гражданином коей он являлся.
Устройство было необычайно демократичным, ни о
каком принуждении граждан не могло быть и речи
(он несколько раз с особым ударением это подчеркнул),
все были богаты и свободны от забот, и даже самый
последний землепашец имел не менее трех рабов".
©А. и Б. Стругацкие, "Понедельник начинается в субботу"

Совсем немного времени отделяет нас от 200-летнего юбилея любопытного исторического события – возникновения движения луддитов. Первое в истории человечества Восстание против Машин – пусть и неосознанное, обречённое на провал и, кстати, сразу же получившее ярлык "индустриального саботажа", имеет самое непосредственное отношение к теме нашего сегодняшнего разговора - роботам. Сегодня человечество практически вплотную подошло к тому моменту, когда роботы будут везде и всюду. Латентная, почти незаметная в быту эволюция роботов вот-вот выльется в самую настоящую революцию роботов. Или даже Великую Революцию Автоматизированной Экономики. Уже сейчас роботы научились пылесосить полы и стоять за производственным конвейером, отвечать за нас по телефону и таскать каштаны из непригодных для жизни мест. Ещё немного, и они в совершенстве научатся нянчить детей, ухаживать за стариками, искусно и влёт переводить речь с одного языка на другой, имитировать симфонический оркестр, самостоятельно решать многие производственные и инженерные задачи, шутить экспромтом и даже улыбаться. Мы постоянно твердим о том, какое же тогда настанет замечательное время – человечество, искусно облагородив свою жизнь, вздохнёт с облегчением, и наступит всеобщий рай и благоденствие. И лишь немногие при этом кричат караул, предвещая новые беды от повсеместной роботизации. А ведь действительно, как-то не верится в сладкую идиллию единения Робота и Человека. Отродясь у людей ничего не проходило гладко. Нюансов должно быть много. Взять, например, тот самый юбилей, с упоминания которого началась статья. И дело не только в угрозе появления через 200 лет этакого обновлённого движения нео-луддитов. Лично мне слабо верится в вероятность возникновения хоть сколько-нибудь массового движения, направленного на уничтожение роботов - по крайней мере, не в ближайшее время. Будет гораздо интереснее сегодня, как мне кажется, обсудить то, что

в ближайшие пару-тройку десятилетий многие из нас попросту лишатся работы из-за роботов.

И далеко не факт что роботы оставят без работы лишь неквалифицированных рабочих. И подобных примеров "неожиданных" последствий роботизации – уже предсказанных учёными и фантастами, великое множество, а сколько их "свалится на голову" в процессе… Давайте будем честными: роботизация идёт, как это обычно делается у рода человеческого, спонтанно, без руля и ветрил, с перекосами и граблями, сопутствующими любому стихийному процессу. И потому далеко не факт, что каждый новый робот, вышедший из рук умельцев, будет полезен и уж тем более безопасен для людей. И опять речь не о глобальных страшилках вроде Ужасной победы роботов будущего над человеками, ведь для нанесения ущерба добродушным поющим андроидом вполне будет достаточно если это шагающее чудо весом полтонны попросту оступится и рухнет на человека. Это если утрировать. Словом, сегодня хотелось бы обсудить некоторые аспекты взаимодействия роботов и людей, но не с нетипично благодушной точки зрения.

Караул, роботы работы лишают!

В моменты экономического достатка и стабильности мы не прочь благодушно рассуждать о пользе применения роботов для уборки квартиры или конвейерной сборки. Более того, человекоподобные роботы - поющие, танцующие, шагающие и разговаривающие андроиды, способные имитировать почти весь спектр человеческих чувств и манер (а в перспективе – не только имитировать), также заслуживают нашу благосклонность и одобрение. Другое дело когда приходит угроза кризиса и вытекающая из этого угроза безработицы. Когда в одночасье становятся невостребованными банкиры – потому что не на чем "навариваться", строители – не на что и некому строить, рекламщики – потому что их тусовки больше никто не оплачивает. И так далее. Самое время начать поиск виноватых. Вот они потенциальные враги человечества – роботы и автоматы! Почему роботов всё чаще берут на работу продавцами билет, пива и шоколадных батончиков? Потому что автоматы умеют делать это гораздо лучше. Ещё немного, и доски почёта барменов, горничных, кассиров сплошь займут роботы! да что там - глядишь, скоро доберутся до высокооплачиваемых рабочих мест славных офисных парней! Подлые роботы! Только претворяются "добренькими", а дай волю – в момент оставят всех нас без работы! Знаете, кто и когда подметил эту сволочную "штрейкбрехерскую" сущность роботов? Возможно в это трудно поверить, но ещё экономист Адам Смит (Adam Smith) в бессмертном труде "Богатство наций" (Wealth of Nations), впервые опубликованном в 1776 году, отметил что "человек может изготовить в день один штифт и, к сожалению, не может изготовить двадцать, в то время как машина способна изготовить до 4800 штифтов за день". Можете себе представить сколько народа во времена Адама Смита осталось без работы из-за машин разного рода. В этом свете нет ничего удивительного в возникновении в начале XIX столетия вокруг индустриальных городов Англии настоящих банд луддитов, практиковавших разрушение механизированных к тому времени шерстяных и хлопкообрабатывающих фабрик. Однако как бы катастрофично не выглядела ситуация тех дней, факты – вещь упрямая. Взять к примеру знаменательный в этом отношении 1760 год, когда в Англии была изобретена первая машина для прядения хлопка. В тот год в Англии насчитывалось порядка 5200 прядильщиков и что-то около 2700 ткачей, занятых в производстве хлопкового текстиля. Чтобы подавить недовольство работников, опасавшихся потери рабочих мест, правительству даже пришлось прибегнуть к силе. Но уже в 1787 году, спустя всего лишь 27 лет после запуска первой прядильной машины, парламентское расследование показало, что количество работников, занятых в хлопковой ткацко-прядильной промышленности, выросло с 7,9 тысяч до 320 тысяч человек, то есть, на 4400%! Индустриальная революция принесла с собой множество схожих примеров, когда, казалось бы, машины несли неминуемое разорение и голод семьям рабочих. Спору нет, случается что и в наше время сворачивание или закрытие так называемого "градообразующего" производства – не обязательно по причине машинизации или автоматизации (а как правило и вовсе не поэтому) ведёт к неприятным социальным последствиям для населения. Про разные перекосы, возникающие в процессе индустриализации, писать не буду потому как не экономист. И всё же, как показала история, внедрение машин (а впоследствии и автоматов, роботов) совсем не обязательно приводили к повальной безработице, как правило - разве что к временным сложностям с перераспределением и профориентацией трудовых ресурсов. В этом плане весьма занятен другой исторический пример. В 1887 году сотрудники Берлинского бюро статистики сосчитали, что мощность всех паровых двигателей, использовавшихся в том году, эквивалентна использованию мускульной силы 200 миллионов лошадей или примерно 1 миллиарда человек! Наиболее показательным и относительно свежим примером массового заблуждения относительно машин и механизмов, которые могут оставить людей без работы, считают доктрину технократов. Технократы – это движение, появившиеся в США в годы Великой Депрессии и за один только 1932 год охватившей всю страну со скоростью лесного пожара. Что ж, технократы ушли, а их доктрина время от времени всплывает. Особенно в годы наступления депрессии в экономике и роста количества безработных.

Тех, кто готов кричать "Караул, наступают роботы, останемся без работы!" на самом деле хватает уже сейчас. В качестве примера могу привести сайт Маршалла Брэйна (Marshall Brain). Особенно меня заинтересовала его статья Robotic Nation, хотя в тональности "караул, роботы!" она у него не единственная. Скажу сразу – каким бы ни было ваше отношение к тексту, но пишет Маршалл Брэйн превосходно, захватывающе. Пересказывать "вкратце" такие шедевры – увы, у меня получается не очень хорошо, но для тех кто не очень в ладах с английским – самую суть. Выкладки Брэйна основываются на том, что сейчас мол, автоматы уже выдают деньги в банкоматах, отмеряют бензин на заправках, торгуют бакалеей в магазинах самообслуживания и даже принимают заказы в McDonalds. К 2025 году появятся машины, способные видеть, слышать, двигаться и передвигать объекты – разумеется, ещё не с человеческим интеллектом, но зато с вполне приличным по меркам человека набором других навыков. К 2030 году Брэйн ожидает появления вполне "самостоятельных" гуманоидных роботов по цене менее $10 тысяч, которые вытеснят людей с позиций работников ресторанов и фаст-фудов, дворников, уборщиков, домработников, горничных и прочего обслуживающего персонала в мотелях, гостиницах, аэропортах, торговых центрах и т.п. Словом, настоящий караул наступит в 2040 году, когда откроются полностью автоматические рестораны быстрого питания, а к 2055 году "роботы будут везде". К 2055 году Маршалл Брэйн прогнозирует что более половины американцев станут безработными. Ага, из-за проклятых роботов – они станут водить автомобили и трудиться в службах доставки, управлять самолётами и таскать багаж, работать охранниками и офисными клерками. Всё, после 2055 года процесс станет необратим, роботы будут делать всё, а работники-люди останутся без работы. Дальше не очень интересно. Дальше Маршалл Брэйн восклицает "вы не верите что гуманоидный робот к 2055 может стать реальностью?" и до конца статьи доказывает что такое очень даже реально, аргументируя это темпами развития полупроводниковой промышленности и даже поминая Закон Мура. Одна только заминочка в логике автора – вот эта фраза резанула мне глаз: Keep this fact in mind: the workplace of today is not really that much different from the workplace of 100 years ago. Humans do almost all of the work today, just like they did in 1900.. Что-то вроде "Имейте в виду: современное рабочее место не так уж сильно отличается от такового столетней давности. Люди делают почти всю ту повседневную работу, которую они делали в 1900 году". Ой ли? Ну, хорошо, примеры Маршалла Брэйна о работниках ресторанов, аэропортов и отелей – это да, туда ещё не пришла настоящая волна автоматизации. Но как-то даже неловко напоминать, что в наше время мы давно научились не горевать про исчезнувших с лица земли кочегаров. Или вот ещё – знаете, были такие специалисты, которые проделывали отверстия в печатных платах под электронные компоненты. Ах, да, это ж из той же "оперы", теперь с дрелью на конвейере стоит штрейкбрехер-робот… Между прочим, я полностью согласен с Маршаллом Брэйном по поводу неминуемого появления интеллектуальных роботов-гуманоидов. Только, пожалуй, дам им на это немножко меньше времени. Например, профессионального робота-футболиста он обещает к 2050 году – я бы поставил на 2030 год. А полностью автоматический ресторан быстрого обслуживания я намерен посетить не позже 2025 года.

Freescale Technology Forum 2008:
робот на 32-битном чипе Freescale ColdFire
ловко режется в пинг-понг И в то же время читать о грядущей повальной безработице из-за появления совершенных роботов мне смешно. Почему? Может, вспоминая о миллиарде человек или 200 миллионах лошадей, которые являлись эквивалентом мощности паровых двигателей в 1887 году? А может потому, что мне больше по душе высказывание Джорджа Сантаяны, сказавшего "Кто не помнит уроков прошлого, обречён на их повторение"?

Может, ну его… Может, обойдёмся без роботов?

Нет, не обойдёмся. Ни без индустриальных, ни без человекоподобных роботов, ни без других автоматов всех мастей. Потому что если робота не спроектируешь, не изготовишь и не научишься обслуживать ты, это сделает кто-то другой. Если не пройти полный своевременный путь переоборудования автоматизации производства, завтра любой завод станет попросту неконкурентоспособным. Поэтому, образно выражаясь, людям давно пора отучиваться винтить гайки на конвейерах и начинать обучать этому роботов.

Согласно статистике, собранной Международной Федерацией Робототехники (The International Federation of Robotics), уже к 2010 году на различных фабриках будет трудиться порядка 1,2 млн. индустриальных роботов. В процессе подготовки этой статьи мне на глаза попался прекрасный документ, подготовленный компанией ABB – производителем индустриальных роботов. Так что, дабы не пропустить ни одного существенного аргумента в пользу роботов, мне будет достаточно всего лишь довести до наших читателей основной смысл этой презентации. Итак, извольте:

10 причин, по которым стоит обзаводиться роботами

Роботы – это прежде всего снижение себестоимости производства. При этом, как показывает практика, снижаются как прямые, так и накладные расходы, что в конечном итоге положительно сказывается на конкурентоспособности предприятия. Тезис отлично иллюстрируется наиболее актуальным нынче энергетическим аспектом: поскольку никаких особых требований по освещённости и температурному режиму рабочих мест роботов не существует, есть отличная возможность значительно сэкономить на платежах за электричество. Навскидку: до 8% экономии затрат обеспечивает снижение нагрева помещения всего лишь на 1°C, а до 20% экономии обеспечит экономия на служебном освещении, совершенно ненужном роботам. Опять же, не стоит забывать, что помимо экономии на заработной плате, которая роботам не интересна, также экономятся огромные расходы, связанные с обучением рабочих, выплатами по больничным листам и страховкам. Автоматически совершенно ненужной становится целая армия профсоюзных и административных боссов, медсестёр, мастеров профессионального обучения, поваров заводских столовых и так далее, тому подобное… К тому же роботы не курят и не злоупотребляют, особенно в рабочее время.
Роботы – это повышение качества продукции, а также количества продукции, способной пройти выходной контроль. По своей природе роботы не склонны к утомлению, с вытекающим из этого снижением внимательности. Роботы не способны отвлекаться в процессе работы, им не потребуется помощь психолога даже после многих лет выполнения монотонной повторяющейся работы на конвейере.
"Живые" работники, всё же оставшиеся на роботизированном производстве, будут поставлены в гораздо лучшие рабочие условия чем на традиционном предприятии. Пока роботы глотают пыль, прожариваются, промерзают, промокают и подвергаются воздействию радиации на своих рабочих местах, люди, потягивая кофеёк в уютных лабораториях, программируют роботов на более производительные трудовые подвиги.
Можно "разогнать" процессор, оперативную память, робота, но "оверклокнутых" людей не бывает. А если и бывают, то быстро превращаются в утиль. Зато роботы могут работать круглосуточно, без перерывов на выходные и праздники, при этом ни сами роботы, ни профсоюзы добавки к жалованью не попросят. В отличие от. Срочный заказ с жёсткими временными рамками исполнения? Запросто, потому что роботы не болеют, не бегают в курилку, всегда на рабочем месте и настроены на выполнение задания.
Роботы обеспечат быстрый переход на выпуск новой продукции, при этом никого не придётся переучивать, достаточно содержать в штате толковых программистов. Сегодня один вид продукции, завтра на этом же конвейере – совершенно другой вид продукции. Или такой интересный вариант: в ночную смену один вид продукции, в дневную другой, в вечернюю третий. При этом в большинстве случаев не понадобится никаких дополнительных инвестиций.
Роботы – это снижение отходов производства. Больше выход продукции, соответствующей стандартам - меньше брака, меньше аварий и отходов по причине низкой квалификации сотрудников.
Роботы – это идеальная безопасность производства и минимум травматизма на рабочих местах. Робот будет трудиться там, куда пролезет не каждый рабочий, а если и пролезет, то с риском для здоровья. Также достаточно вспомнить очень неприятные профессиональные заболевания. Ни артрит, ни радикулит, ни снижение зрения роботам не грозят.
Беда многих современных производств - текучесть кадров и сложности с набором квалифицированной рабочей силы. Между прочим, хороший токарь нынче порой в большем дефиците чем некоторые инженеры, гораздо продуктивнее занять его искусной творческой работой. Роботам не требуется проходить курсы повышения квалификации, всё это делается простой перепрошивкой.
Роботы могут помочь значительным образом снизить текущие расходы предприятия - в первую очередь расходы, связанные с износом оборудования. Быстрый запуск и перенастройка оборудования, возможность быстрого перепрофилирования бизнеса позволяют точнее подсчитать ожидаемую производительность и эффективнее планировать вопросы сервиса.
Роботы – это значительная экономия места в крупных производственных цехах. Потребует техпроцесс – и роботов можно разместить где угодно – на стенах, на потолке, да хоть на полках. Тем более что робота можно дополнительно запрограммировать на работу в ограниченном пространстве.

В видеоролике ABB (ниже) все эти причины представлены более наглядным визуальным рядом:

Несомненно, множество требований, предъявляемых к промышленным роботам, совершенно неактуальны в случае разработки и эксплуатации роботов бытовых. И наоборот: жёсткие стандарты для роботов-андроидов и просто роботов, постоянно находящихся в тесном контакте с людьми, будут гораздо мягче в случае если речь идёт о безопасности на полностью автоматическом заводе. Впрочем, когда речь идёт о безопасности, найдётся множество моментов для уточнения.

Не так страшен сам Робот как его кривые ручонки?

Самое время вспомнить великие "Три закона роботехники" Айзека Азимова, впервые сформулированные в 1942 году и описывающие отношения человека и робота. Напомню их:

Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред (A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm)
Робот должен повиноваться всем приказам, которые дает человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону (A robot must obey orders given to it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law)
Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам (A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law)

Значительно позже, в 1986 году, Азимов дополнил этот свод законов ещё одним, нулевым правилом:

Робот не может нанести вред человечеству или своим бездействием допустить, чтобы человечеству был причинён вред (A robot may not harm humanity, or, by inaction, allow humanity to come to harm)

Добрый милый Азимов! По всей видимости его ни разу не хватал за ногу прадедушка современных роботов, автоматический турникет в метрополитене. Если же без шуток, нет ничего более страшного и бесчеловечного чем обычный военный робот, сконструированный для нанесения вреда человечеству максимально извращённым техническим способом. Пока что вся военная автоматика управляется человеком в погонах, современный военный непилотируемый самолёт не принимает самостоятельного решения о бомбёжке населённого пункта, кто-то из рода человеческого всё же нажимает кнопку и берёт на себя ответственность. Другое дело что рано или поздно развитие искусственного интеллекта позволит передать автомату права на принятие решения об уничтожении "живой силы противника". А роботу - что гвозди вбивать, что пули, всё едино. И всё же военную сферу применения роботов оставим пока за скобками. В быту, промышленности – словом, в мирной жизни, роботам так или иначе необходимо "заботиться" о безопасности находящихся рядом людей. Точнее, заботиться придётся разработчикам роботов, ибо как только роботизация станет более-менее заметным явлением в обществе, сразу же появится достаточное количество законов, предписывающих их "поведение". PHRIENDS Logo

Согласно статистической информации, собранной учёными проекта PHRIENDS (Physical Human-Robot Interation: DepENDability and Safety, то есть, Физическое взаимодействие людей и роботов: Надёжность и Безопасность), сегодняшние "гражданские" роботы в большинстве случаев безопасны лишь когда изолированы от доступа человека или когда передвигаются достаточно медленно. То есть, ни о каком соблюдении требований Первого (и Нулевого) Законов Робототехники пока и речи быть не может. Вот так - или промышленные зоны-резервации роботов, или доступ к ним людей, специально обученных технике безопасности. В большинстве производственных случаев этого более чем достаточно. Но представьте себе, мы говорим о роботе-няньке, который заботится о престарелых. Тык манипулятором в благих целях, но немножко не туда и, извините за грубость, нету глазика. Вопрос безопасности взаимодействия человека и робота, разумеется, гораздо шире этого примера и любых других, которые мы можем сейчас припомнить и нафантазировать. Вопрос на самом деле уже вышел на системный уровень, когда разработка общих норм и критериев безопасности роботов - а может быть и стандартов, становится насущной проблемой. Именно так сформулирована основная цель выше упомянутого международного проекта PHRIENDS – "разработка новых поколений роботов, гарантированно безопасных для человека". То есть, все функциональные возможности новых роботов, по замыслу участников PHRIENDS, отступают на второй план перед главнейшей задачей – обеспечением реальной безопасности автоматов, изначально заложенной в их физическую структуру. Основная цель PHRIENDS – разработка ключевых компонентов роботов, отвечающих стандартам безопасности будущего и одновременно обладающих достаточно высокой производительностью. Проект ставит целью совершенствование всех компонентов робота, включая механику, управление, алгоритмов планирования и систем контроля.

В настоящее время участники проекта сконцентрировали внимание на разработке новых концепций и прототипов манипуляторов роботов, независимых алгоритмов проектирования, а также на управляющих алгоритмах безопасного физического взаимодействия между человеком и роботом. В перспективе – интеграция таких компонентов в функциональные подсистемы, тщательное тестирование узлов и подсистем, разработка конкретных предложений для первых международных стандартов безопасного взаимодействия робота и человека. В частности, сейчас учёные занимаются работой над прототипом исполнительного механизма под названием Variable Stiffness Actuator (VSA) с мехатронным (электронно-мехиническим) дизайном, позволяющим создавать лёгкие и менее "жёсткие" конечности роботов. Возможно, чем-то подобным будут оснащаться эти самые "робоняньки для престарелых", но на первое время подобные манипуляторы будут очень даже к месту на обычном производстве, где роботы и люди по-прежнему вынуждены трудиться "плечом к плечу".

Безопасная "рука" для робота - комплексная сложная интеллектуальная система. Наряду с интерфейсом многочисленных тактильных сенсоров и дистанционного управления, должны обеспечиваться сложные требования безопасности в процессе "независимых" действий такой системы. Когнитивность (обучаемость) системы должна обладать возможностью настройки различных "ментальных" моделей поведения и последующего "переобучения" под новые навыки. Наконец, такая система должна не только оберегать окружающих людей от исходящей от неё потенциальной опасности, но также обладать элементами самозащиты – такими как вандалоустойчивость и в определённой мере "защита от дурака". Роботов обучают выполнять точно заданные движения в 3-мерном пространстве, контактировать с заведомо известными и совсем неизвестными типами поверхностей, работать слаженно "двумя руками" и многое-многое другое.

Словом, это только в фантастическом фильме достаточно разработать всемогущий чип и рука Терминатора готова. На практике приходится учитывать, обрабатывать и просчитывать в реальном времени несметное количество постоянно изменяемых и измеряемых параметров, и принимать единственно правильное в данном случае решение. Если же копнуть глубже и рассказать подробнее обо всех наиболее значимых разработках проекта PHRIENDS попросту не хватит никакого времени. Пролистав с десяток презентаций, просмотрев как учёные корпят над имитацией человеческой кожи и тканей (пример навскидку: в краш-тест-лабораториях автомобильных компаний роботы должны максимально точно имитировать исход аварий), как тщательно разрабатывается каждый минимальный узел и какими многоэтажными формулами он при этом описывается, сразу проникаешься уважением к серьёзности и глубине проработки вопроса.

Уж если кто и сможет сказать что-то дельное при разработке будущих мировых стандартов безопасности роботостроения, то без мнения этих учёных точно не обойтись.

Даже этот несколько затянувшийся рассказ не раскрыл и сотой доли поднятых сегодня вопросов – безопасного сосуществования машин и людей. Из простого желания автора поднять тему безопасного сосуществования всплыло множество социальных, экономических, политических и ещё невесть каких аспектов этого вопроса. Безусловно, мы ещё не раз вернёмся к изучению всего связанного с роботами. Всё же, как-никак, а в самом ближайшем будущем они станут нашими ближайшими соседями по планете…