среда, 2 октября 2013 г.

В России созданы человекоподобные роботы

В России созданы человекоподобные роботы, управляемые силой мысли

Алиса в стране людей


Алиса мечтательно смотрит вдаль, изредка хлопая рыжими ресницами. «Расскажи о себе», — прошу я. Девушка оживает: направляет на меня пару зрачков-камер, поворачивает голову. «Я робот нового поколения с портретным сходством».


Пока Алиса передвигается на специальной платформе. Поставить ее на ноги робототехник Владимир Конышев обещает уже через несколько лет.
фото: Анастасия Гнединская



«Алиса, о чем ты мечтаешь?» Веки робота несколько раз опускаются. «Не поняла, повторите еще раз». Дублирую вопрос. Губы Алисы расплываются в улыбке. «Я мечтаю, что когда-нибудь у меня будут ноги, и я смогу ходить».
На сегодняшний день Алиса и Олег — самые совершенные в России антропоморфные роботы. Они могут хмуриться, улыбаться, двигать зрачками, моргать. И все это без участия оператора. Они умеют слышать и отвечать на вопросы. А вскоре, уверяют создатели этих роботов, исполнится и главная мечта Алисы — она встанет на ноги. Тогда машины, созданные по образу и подобию человека, придут в каждый дом. Они будут развлекать детей, заботиться о пожилых людях, готовить, а кому-то смогут заменить уехавших или даже умерших родственников. Причем речь идет не о десятилетиях, а всего о нескольких годах.
Корреспондент «МК» побывал в лаборатории, где уже сейчас готовы поставить на поток производство человекоподобных роботов.
Из интервью с Алисой:
— Ты меня слышишь?
— Да, слышу.
— Алиса, как дела?
— Спасибо, все в порядке. А у вас?
— Нормально. Скажи, сколько тебе лет?
— Об этом женщину спрашивать неприлично...
— Она у нас настоящая дама, о возрасте не говорит, — шутит директор компании, занимающейся созданием антропоморфных роботов, Владимир Конышев. — На самом деле ей всего год. Приступили к ее созданию мы в апреле 2012 года, а в сентябре она уже ожила. Но робототехникой мы занимаемся с августа 2011 года. Первым проектом была роботизированная рука.
Владимир подходит к столу, на котором лежит пластиковый «протез». Прикрепляет на внутреннюю поверхность собственной руки датчики, провода от которых тянутся к роботизированной кисти. Сжимает пальцы — искусственная конечность оживает. Фаланги начинают двигаться, сжимаются в кулак. Владимир поднимает руку — пластиковый «протез» дублирует его движения.
— Рукой этой можно управлять как от компьютера, так и при помощи электродов. Они «видят» электрическую активность мышц и передают команды искусственной конечности. Основная область применения такого механизма — биопротезы. Но эти же разработки можно использовать и при создании человекоподобных роботов, — объясняет Владимир. — Например, пара таких рук скоро перейдет к Алисе. Тогда она сможет брать предметы.
Пока же Алиса представляет собой торс, укрепленный на оборудованной колесами платформе. Внутри установлен двигатель и аккумулятор, благодаря которым гиноид (робот с чертами женщины. — А.Г.) может передвигаться. Ультразвуковые датчики позволяют ей ориентироваться в пространстве и не врезаться в стены.
Страшно похожие на нас
Из интервью с Алисой:
— Сейчас подходил Артур. Кто он?
— Он мой создатель, я его люблю.
— А мороженое ты любишь?
— Нет, я слишком молода для этого.
— Ну ты и тупая.
— Я не тупая (обиженно)...
У нашей героини есть и полное имя — Алиса Лавовна Зеленоградова. Фамилию она получила от названия города, где базируется офис создавшей ее фирмы. Имя перешло к ней от героини романов Кира Булычева. (И еще, когда думали, как назвать первого гиноида, вспомнили и об одном из самых совершенных в мире искусственных интеллектов. Он тоже зовется Алисой. В Интернете он общается с пользователями, отвечает на вопросы. Причем диалоги эти выходят «очеловеченными».) Вообще-то у Алисы Зеленоградовой есть прототип — это племянница Владимира, Женя. Именно у нее робот «позаимствовал» лицо. Но когда дело дошло до наречения «роботессы», девушка наотрез отказалась присвоить ей еще и свое имя. Исключительно из скромности, уверяют в фирме. Отчество же Алисы образовано от трех первых букв имен ее создателей: Ларисы, Артура, Владимира.
— В антропоморфном роботе можно выделить три составляющие. За внешнее сходство с человеком у нас отвечает моя сестра Лариса. Электроникой заведовал Артур, а программы, с помощью которых робот ожил, писал наш сотрудник Владимир, — объясняет Конышев. — Конечно, над созданием Алисы трудилось много людей. Но если бы мы вписали их всех, отчество выговорить было бы непросто.

Оригинал видео на сайте youtube.com
Опубликовано пользователем NeuroboticsRU
Работа над созданием роботизированного «клона» человека начинается с отливки лица. За первый этап отвечает команда инженеров-аниматронщиков во главе с Ларисой Чуркиной. Она, кстати, раньше работала в театре кукол Образцова. Прежде чем приступить к копированию портретных черт, лицо человека покрывают вазелином — в противном случае прототип рискует остаться без бровей или ресниц. Поверх накладывают слой силикона, который укрепляют марлевыми повязками с гипсом. Через полчаса в руках у художника оказывается прочная форма, в которую опять заливают силикон. По похожей технологии делают папье-маше.
— В области лба слой полимера достаточно тонкий, а на щеках делают силиконовые подушки, имитирующие подкожную жировую клетчатку. В противном случае мимика робота не будет походить на человеческую, — объясняет Владимир.
Но лицо робота сделать мало. Его должен держать твердый каркас. Для этой цели роботам создают настоящую черепную коробку.
— В первой модели мы использовали тот же силикон, только более твердый. Теперь перешли на современные технологии. Аниматронщики сканируют маску лица с помощью 3D-сканера, на компьютере отрезают все лишнее: кожный покров, мышцы. Получается череп, который затем печатают на 3D-принтере. С помощью такой технологии мы значительно ускорили процесс: уже через месяц любой заказчик сможет получить свою роботизированную копию, — говорит Конышев.
На этом работа художника не заканчивается. Маску нужно раскрасить, приклеить брови, ресницы. Дело в том, что изначально силикон имеет неприятный желтый цвет. Лица же роботов сверкают здоровым румянцем, на лбу проглядывают вены. Для «человечности» художник даже может скопировать поры на носу прототипа. Но самый сложный процесс — научить машину двигаться.
Напротив Алисы сидит еще один робот — Олег. Он точная копия одного из работников предприятия. Правда, фотографировать андроида мне запретили, объяснив, что сделан он по заказу военных.
Владимир запускает программу. Робот открывает веки, поворачивает в мою сторону зрачки: «Привет, я Олег».
— В глазах у него установлены камеры, с помощью которых он может следить за собеседником и при разговоре поворачиваться в его сторону, — объясняют механику движений Олега его создатели. — А вот зрачками Алисы может управлять только оператор. Поэтому можно сказать, что Олег в каком-то плане совершеннее своей подруги.
— Ты меня слышишь? — спрашиваю у робота.
Молчит.
— Лучше в левое ухо говорите — там установлен микрофон, — объясняют создатели робота.
Повторяю вопрос. Андроид кивает головой: «Да, я вас слышу». Потом поворачивается ко мне, уголки губ поднимаются, и робот замирает с довольной улыбкой на устах.
Чтобы показать, как устроена двигательная функция андроида, Владимир открывает черепную коробку Олега. «Мозг» робота увит силиконовыми трубками, внутри которых проходят лески — тяжи. С одной стороны они прикреплены к векам, уголкам губ, бровям, с другой — к расположенным в торсе двигателям. Когда система получает команду, например, удивиться, двигатель сокращает тяжи, они в свою очередь поднимают брови. С помощью аналогичного процесса он поворачивает голову, кивает, хмурится, смеется. Всего Олег владеет двумя десятками человеческих эмоций.
— Ну спросите у него что-нибудь, — предлагает Владимир.
— А можно задавать любые вопросы? — уточняю.
— Нет, пока не любые. И Алиса, и Олег реагируют только на определенное ключевое слово. Например, вы можете спросить у них «как дела» или же сказать «наверное, дела у тебя идут неплохо». Но робот воспримет только слово «дела» и будет отвечать на него. Он запрограммирован на несколько ответов, какой именно использовать, решает сам. Но уже появилась технология, позволяющая машине реагировать на слова в связке — так называемые семантические мосты. Ответы робота будут точнее. К тому же в распоряжении искусственного интеллекта весь Интернет. Когда будет развито программное обеспечение по семантическому анализу, они смогут отвечать на более сложные вопросы. Тогда роботы заменят консультантов в магазинах, продавцов.

Оригинал видео на сайте youtube.com
Опубликовано пользователем NeuroboticsRU
Правда, поговорить с Олегом мне так и не удалось — он завис. Создатели объяснили, что он не очень хорошо ладит с новой операционной системой. Пока работники фирмы пытались перегрузить программу, Олег открывал рот и поворачивал голову. Из груди его доносилось утробное «э-эх».
— Скучает, — объяснили робототехники. Выглядели эти мытарства «электроника» жутковато.
Первые шаги в мире людей
Из интервью с Алисой:
— Алиса, сколько сейчас времени?
— Повторите еще раз, пожалуйста.
— Который сейчас час?
— Точное время 14 часов 48 минут 48 секунд.
— Алиса, а что ты еще умеешь делать?
— Я умею двигать головой и глазами, улыбаться и грустить. Практически как и все люди.
Но чтобы стать ближе к человеку, Алисе нужно научиться передвигаться на двух ногах. Хождение — проблема, над решением которой бьются почти все создатели человекоподобных роботов.
— На данный момент наибольших успехов достигли американцы. Они создали двуногого робота Petman, на котором сейчас тестируют военную амуницию. Но фирма эта роботостроением занимается уже десять лет, да и финансирование у них государственное. Начинали же они с четвероногого робота-собаки, — объясняют отечественные робототехники.
Фирма Владимира Анатольевича планирует пройти тот же путь. К 2015 году они обещают создать робота-быка, который мог бы в течение долгого времени «питаться» от аккумулятора, а уже в 2016-м сделать двуногого андроида. Пока же даже самая передовая американская модель подключена к сети электропитания.
— Даже наша Алиса может прожить на установленных аккумуляторах часа два. Сейчас мы разрабатываем технологию, чтобы она самостоятельно подъезжала к источнику питания и заряжалась. Но, чтобы роботы ходили и «жили» сутки без подзарядки, им необходимы принципиально новые малогабаритные и одновременно высокоемкие источники питания. Скоро, уверен, они будут созданы. Ведь прогресс в этом направлении идет семимильными шагами. Новые аккумуляторы разрабатывают для планшетов, автомобилей. Думаю, уже через несколько лет такие «батарейки» будут созданы, — предполагает Конышев.
— А роботу важно быть похожим на человека? Может, он бы неплохо себя чувствовал и в образе передвигающейся на колесах тумбы?
— Мы считаем, что антропоморфность — важное качество робота. Уже сейчас есть программы, которые помогают машине распознавать эмоции своего «хозяина». Представьте: человек приходит домой обозленный после ссоры с начальником, робот считывает это настроение и включает релаксирующую музыку, отвечает на вопросы доброжелательным тоном. Можно сказать, что такой робот станет электронным психологом. Рано или поздно к такому существу у человека появится симпатия. И чем больше робот будет похож на человека, тем легче нам будет с ним подружиться.
Такие роботы будут помогать вести домашнее хозяйство людям с ограниченными двигательными способностями, развлекать пожилых людей. А некоторым, уверен Владимир Конышев, они смогут заменить уехавших за границу детей.
— Через скайп дочь или сын смогут подключиться к андроиду и разговаривать с пожилыми родителями из любой точки мира. Если же напротив поставить камеру, машина сможет копировать движения человека, находящегося в другой стране.
В перспективе же человек сможет управлять своим «клоном» вообще без вспомогательных устройств. Одной лишь силой мысли. Подобные системы, нейроинтерфейс или же интерфейс мозг-компьютер, уже существуют. Как они работают, нам показали в соседней лаборатории.
Машина, управляемая силой мысли
В центре помещения установлена платформа — та самая, что пока является «ногами» Алисы. Неподалеку стоит оператор Александр Зонов. На голове у него надета «шапочка» электроэнцефалографа, в руках нет ни джойстика, ни планшета, с помощью которого можно было бы управлять платформой. Неожиданно тележка начинает движение: сперва едет прямо, потом делает разворот, едет обратно. И так несколько кругов.
Если предельно упростить, то платформа приходит в движение от мыслей Александра.
— С помощью психотехник он создает определенное психологическое состояние, которое считывается электроэнцефалографической «шапочкой», обрабатывается программой и превращается в управляющие команды для робота, — комментирует происходящее коллега Александра, Рустам Муслимов. — Александр — великолепный оператор. Он использует четыре команды, хотя за рубежом в большинстве лабораторий оперируют лишь тремя. Причем нам удалось добиться высокой скорости — платформа почти не буксует.
Уже сейчас эта технология находит применение, например, при производстве двигательных протезов для инвалидов.
— Вместо сложных операций по вживлению электродов на ампутированные конечности или в мозг, можно просто надеть такую «шапочку». Искусственная рука будет подниматься, сжиматься. Проблема лишь в том, что управлять таким интерфейсом непросто, — говорит Рустам Муслимов.
Если вы думаете, что оператору нужно лишь мысленно приказать платформе ехать вправо или влево, то глубоко ошибаетесь. Ему нужно, наоборот, ни о чем не думать.
— Нужно создать тишину, чтобы было меньше шумов и электроэнцефалограф смог считать импульсы головного мозга. Платформа приходит в движение за счет переключения внимания. А удерживать его очень непросто. В обычном состоянии человеческое внимание скачет. Чтобы заставить его не переключаться, нужно использовать специальные приемы. Даже Эйнштейн сказал, что человек, научившийся удерживать внимание в течение двух минут, будет гением.
— Если я надену «шапочку», платформа поедет?
— Если потренируетесь с час, сможете освоить 2–3 состояния. А чтобы освоить четвертое, потребуется месяц тренировок. Сейчас мы как раз разрабатываем программу для тренировки управления нейроинтерфейсом.
Но очевидно, что человек в состоянии воспроизводить намного больше команд. Просто пока их не способны считать «внешние» датчики.
— Многие импульсы, рождающиеся внутри нашей черепной коробки, не проходят через плотную оболочку. Как сказал заведующий лабораторией нейрофизиологии МГУ Александр Каплан, оператору приходится иметь дело с шумом. Мы будто припадаем ухом к стене, пытаясь расслышать, что происходит у соседей. А слышим только гул. Но и в этом гуле можно ориентироваться. Правда, это намного сложнее, — объясняет Рустам Муслимов.
Уже сейчас существуют виртуальные клавиатуры, печатать на которых можно с помощью нейроинтерфейса. В ближайшем же будущем силой мысли робота можно будет заставить заварить кофе или сделать звонок. Пока же эти машины больше напоминают кукол, хоть и очень совершенных. Правда, с каждой моделью они все больше становятся похожими на людей. Например, первый робот по имени Дима, разработанный в данной лаборатории, хоть и имел портретное сходство с реальным человеком и мог даже вести диалог, не умел открывать рта. Новые же модели андроидов обладают артикуляцией. Сейчас здесь трудятся над роботом — точной копией телеведущей. Уверяют: программы она будет вести не хуже своего прототипа. Правда, имени теледивы пока отечественные робототехники не раскрывают.
«Это коммерческая тайна. Но очень скоро она появится на экране», — уверяет Владимир Конышев.

Оригинал видео на сайте youtube.com
Опубликовано пользователем NeuroboticsRU
материал: Анастасия Гнединская
газетная рубрика: ЭВРИКА
теги: робот, технологии, разработки Московский Комсомолец № 26348 от 2 октября 2013 г.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...