Роботы – фантастика и реальность
2 января 1920 г. в деревне Петровичи Смоленской губернии, РСФСР, родился Айзек Азимов – один из самых известных писателей-фантастов, ученый и популяризатор науки. Азимов часто упоминал, что гордится, что является земляком Юрия Гагарина.
Работая над своими научно-популярными книгами и статями, Азимов предположил, что по мере того, как машины будут обретать автономию и играть большую роль в жизни человека, им понадобятся жёсткие предписания, и при написании рассказа «Хоровод» в 1942 году, он сформулировал обязательные правила поведения для роботов – «Законы робототехники». Они гласят:
- Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
- Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
- Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.
Затем, переосмыслив правила при работе над романом «Роботы и Империя», писатель сформулировал основополагающий нулевой закон, главенствующий над остальными:
- Робот не может причинить вред человечеству или своим бездействием допустить, чтобы человечеству был причинён вред.
Придумав законы робототехники, Азимов заложил основу для этичного искусственного интеллекта задолго до того, как он стал реальностью. Сегодня, когда аналитики прогнозируют, что уже к 2028 году искусственный интеллект будет автономно принимать 15% повседневных рабочих решений, то, что раньше было научной фантастикой, становится реальностью.
Являясь инструментами труда, роботы плотно вошли в массовую культуру, из-за чего люди, экстраполируя опыт, полученный при чтении фантастических книг, очень остро реагируют на любые связанные с ними негативные новости. Так, сообщения о действиях роботов, повлёкших смерть человека, интерпретируются как нарушение Первого Закона. Действительно, из-за несовершенства программ, трагедии случаются, впрочем, во много раз реже, чем смерти из-за дорожно-транспортных происшествий. В декабре 2023 года в Южной Корее рабочий погиб, потому что робот принял его за ящик с овощами на распределительном центре сельхозпродукции. Работник был зажат между роботизированной рукой и конвейером, и манипулятор, прочитав штрих код, ошибочно идентифицировал работника как коробку, которую тот держал в руках. Происшествие случилось во время тестирования сенсоров робота. Несмотря на попытки коллег выключить робота, пострадавший получил несовместимые с жизнью травмы. В том же году в Южной Корее произошли еще две трагедии, связанные с роботами – 20-летний гражданин скончался из-за полученных в результате сжатия роботизированной рукой травм на заводе автозапчастей, также 61-летний мужчина погиб из-за робота-упаковщика, не отличившего его от мешка с рисом.
Диапазон применения робототехники для военных задач широк и постоянно расширяется, что также является поводом для дискуссии о нарушении Нулевого и Первого Законов. Роботы, известные нам по выполнению бытовых абсолютно мирных задач, могут быть задействованы в боевых действиях, в том числе, против мирных жителей: на 3D-принтере можно создать оружие, а роботы-доставщики могут нести взрывчатку. В случае вступления роботов в боевые действия, они могут подвергнуть взлому или попасть в руки террористов. Поскольку боевые роботы становятся с каждым обновлением сложнее, особое внимание стоит уделять последствиям их автономности и возможности принимать самостоятельные решения.
Робототехника присутствует во многих сферах и получила такое же место в науке, как механика или динамика. Рост спроса на роботов обусловлен достижениями в других экономически развитых областях. Важный фактор развития отрасли сегодня – развитие искусственного интеллекта и машинное обучение. Они позволяют роботам быстро обучаться и совершенствовать свои навыки. Развитие Интернета вещей также является одним из ключевых драйверов отрасли. Популярное движение за открытый исходный код достигло и робототехники – появился доступ к большому числу библиотек кодов, чтобы новые проекты не приходилось начинать с нуля, импортируя или адаптируя код, написанный ранее для решения этой задачи.
В крупных российских компаниях видят в применении роботов решение проблемы кадров. ВТБ планирует переход на антропоморфных роботов-консультантов в офисах банка уже через пять лет. В МФТИ разработали антропоморфного робота-кладовщика для работ на складах, умеющего выдавать заказы. Он общается с посетителями, сканирует штрих-коды заказов и приносит их со склада. Одновременно с этим в МИФИ собрали прототип робота-официанта, который может в автономном режиме развозить подносы с заказами по залу ресторана.
При очевидных плюсах, в роботизации есть и недостатки, среди которых зависимость от того, насколько четко будут запрограммированы роботы на для выполнения определенных задач, и приведут ли сбой или изменение в программе к остановке работы. Присутствуют также сложности при диверсификации, ввиду того, что большинство роботов способны выполнять не более 1-2 операций одновременно. Вызывает беспокойство и работа в экстремальных ситуациях, если в случае поломки, скачков напряжения или других непредвиденных ситуаций, будет требоваться быстро восстановить рабочий процесс. Нельзя также позволить людям, доверив роботам исполнение многих задач, потерять важные знания и навыки.
Еще одним важным вопросом является потенциальный рост безработицы. Многие всерьез обеспокоены тем, что могут лишиться рабочих мест из-за появления более производительных роботов. По прогнозам, европейцы могут потерять около 2 миллионов рабочих мест. Стоит отметить, что всегда будут нужны профессии, где требуются креативность, интуиция, эмпатия и навыки общения, на них роботы не могут претендовать. Поэтому исследователи рекомендуют педагогам развивать в детях именно эти навыки и компетенции. Впрочем, есть и другая точка зрения – будущее за объединением людей и машин. Группу, состоящую из человека и робота, в которой каждый из участников выполняет ту часть работы, которая у него получается лучше, называют термином «кентавр». В пользу будущего, где люди и машины работают в симбиозе, усиливая, а не заменяя возможности друг друга, говорит тот факт, что при взаимоотношении человека и робота часто появляется эффект антропоморфизма, когда люди, приписывая роботам человеческие свойства, благодарят умную колонку за ответ или помогают устройству-доставщику выбраться из сугроба. Для развития этого направления требуется понять, с какими задачами лучше справляются люди, а с какими роботы, и как изменится это соотношение в будущем?
Рынок робототехники сегментирован по сферам – обработка материалов (в 2023 году этот сегмент лидировал с долей около 26,6%), сборка, сварка и пайка, контроль, очистка и дезинфекция, персональная помощь и другие области. По типу конструкции лидирует сектор шарнирно-сочлененных роботов, они нашли применение на всевозможных производственных линиях, на них приходится около 40,5% прибыли.
Роботы активно внедряются в производстве, здравоохранении, фермерстве, пищевой индустрии, ритейле, строительстве, логистике и складировании, оборонном секторе. По итогам 2023 года объем мирового рынка роботов разных типов достиг 71,2 млрд долл.
Развитие отрасли робототехники связано с автоматизацией многих процессов и повсеместным применением промышленных роботов, что особенно заметно в таких секторах, как автомобилестроение, электроника и потребительские товары. Согласно исследованию «Market Research Future», по итогам 2023 года лидерами продаж программного обеспечения для роботов стали Северная Америка (0,97 млрд долл); Западная и Центральная Европа (0,65 млрд долл.); Азиатско-Тихоокеанский регион (0,4 млрд долл); Южная Америка, Ближний Восток и Африка (0,15 млрд долл.). Ключевыми игроками рынка стали компании Fanuc, Yaskawa, ABB, Kawasaki, Nachi, Denso, KUKA, Mitsubishi, Epson, Comau, Omron, Universal Robots, Boston Dynamics, iRobot, Nachi-Fujikoshi, Kawasaki Heavy Industries, Honda Motor, ABB Limited, Sony, Mitsubishi Electric. Топ-10 самых роботизированных стран мира в 2024 году выглядит так: Южная Корея, Сингапур, Япония, Германия, Китай, Швеция, США, Швейцария, Нидерланды, Италия.
Мировой рынок ПО для интеграции роботов
Сегодня в России появляется все больше отечественных промышленных роботов. Выручка российских компаний-производителей за 2023 год превысила 54 млрд руб, что на 82% больше, чем в 2022 году. В 2024 году специалисты «Роснефти» стали использовать российские роботы-манипуляторы на буровых установках, что ускорило добычу в два раза.
Как сообщили в Минпромторге, объем производства станков и роботов в России за два года увеличился в два раза. К 2028 году производство промышленных роботов в России должно быть увеличено в 7 раз, что поможет стране войти в число 25 ведущих стран по плотности роботизации. Минпромторг разработал национальный проект «Средства производства и автоматизации», который включает в себя поддержку роботизации и субсидии на производство. Нацпроект нацелен на решение двух задач – наращивание объемов производства роботов и ускорение их внедрения на территории страны.
