ClicBot — робот для обучения детей программированию и английскому
10 июля, 2021
Робот Атлас от Boston Dynamics
23 июля, 2021
В нашу жизнь проникают роботы все больше, но думающих роботов пока единицы. В этой статье мы выясним кто умнее компьютер, стиральная машина, смартфон или робот. Техника имеющая процессор - обычное явление, но вот какая умная и умеет думать?
Содержание
Введение ЗаключениеВведение
В наше время людей уже мало чем удивишь, постепенно в жизнь проникает новая техника и гаджеты. Смартфоны стали обычными устройствами за каких-то 5 лет, человек уже не может без этого девайса.
Роботы не станут исключением и проникнут в нашу жизнь также быстро и незаметно, что мы не сможем без них жить, также как и без стиральной машинки или смартфона, которые имеют на своем борту компьютер, а роботы будут иметь мощные и умные компьютеры. Давайте разберемся из чего же состоят роботы, как они думают и как им быть умными.
2. Аппаратная часть
Роботу требуется ездить или ходить, а значит нужны механизмы приводящие его в движение, как правило, используют серво-приводы (моторчики). А чтобы он видел куда ему ехать нужна целая куча "глаз", а именно:
камера
Всю информацию требуются обработать, а для этого нужен мощный компьютер. И все комплектующие обычного компа должны присутствовать и в роботе, только вот упор по характеристикам сделан на хороший процессор для работы в режиме реального времени, чтобы не было тормозов. Давайте посмотрим на части компьютера в роботе:
- процессор
- оперативная память
- накопитель
- звуковая карта
- микрофоны
- видео карта
- Wi-Fi
- модуль GSM
- монитор
- динамики
Это основные части, которые позволяют роботу воспринимать информацию (камеры и микрофоны), обрабатывать (процессор) и выводить (монитор, динамики). Роботы на борту имеют Wi-Fi и модуль GSM связи, ведь сейчас без связи никуда, вот и роботу нужна информация из Всемирной паутины. На накопителе хранится операционная система, драйвера и программы, оперативная память быстрее, поэтому ускоряет процесс работы. Звуковая карта нужна для принятия информации с микрофона и вывода звука на динамики. Видеокарта предварительно обрабатывает изображение с камер, а также выводит информацию на монитор.
При сборке робота уделяют внимание теплоотводу, так как мощный процессор сильно греется при нагрузке и выделяемое тепло нужно отводить. Компоненты подбирают небольшие по размеру и весу, а энергопотребление должны быть низким, чтобы робот мог дольше обходиться без подзарядки, а масса аккумуляторов была минимальной. Инженеры строят роботов по своему усмотрению, так как стандартов еще не существует и каждый железный человек индивидуален.
Если мы заглянем внутрь стиральной машинки или смартфона, то обнаружим многие части из вышеприведенного списка и это неудивительно, ведь, составные части компьютера одинаковы только отличаются по производительности.
Технологии шагают вперед не только за счет электронной начинки, но и благодаря программному обеспечению. Вот и роботы, чтобы называться умными требуют очень проработанных программ на своем борту и львиную часть стоимости составляют именно программы, которые приходится совершенствовать непрерывно, также как приходят обновления на смартфон. Как робот будет объезжать препятствия, как говорить и думать - это все требует сложного софта, который пишется людьми.
Прежде чем робот продвинется на сантиметр, ему требуется построить 3D карту местности с помощью лидара и в режиме реального времени продолжать сканировать местность на предмет изменений и только потом робот сможет сделать шаг. Казалось бы то, что человек делает не задумываясь - для робота требует больших вычислительных затрат.
Поэтому роботы так долго и не появлялись в нашей жизни, ведь не было достаточно производительных процессоров, емких батарей и продвинутого программного обеспечения. Стоит отметить, что на ПО строится искусственный интеллект, который так необходим любому умному роботу.
4. Искусственный интеллект
В стиральной машинке нет - искусственного интеллекта, он ей не нужен. Простые действия легко запрограммировать и без ИИ. А вот роботу с неопределенными заранее задачами нужно думать самому.Еще в 1950 годах Алан Тьюринг создал тест Тьюринга, который определяет степень разумности робота по сравнению с человеком.
Тест Тьюринга звучит так: «Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы — ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор».
Сейчас уже есть прецеденты когда обычный человек считает, что он переписывается с человеком, а на самом деле с ним ведет беседу компьютер. Но профессионалы знают, где можно подловить компьютер и легко распознают ИИ.
Но, а как же создать думающую машину и об этом мы расскажем в следующем разделе.
Что может быть популярнее нейронных сетей в наше время, наверное только Илон Маск. О них говорят все и так или иначе - это будущее наших умных устройств и роботов. Если раньше нейронная сеть была доступна только для больших компаний, то сейчас ее разрабатывают даже маленькие стартапы и встраивают их в умные устройства и роботов.
А как же работает такая сеть? Для работы сети были заложены механизмы работы нашего мозга, а именно связи между нейронами. Надо понимать, что нейронная сеть не программируется с помощью заранее заложенных алгоритмов - она обучается сама. И мы люди не можем на это повлиять, т. е. заранее знать результат, который выдаст нейронная сеть мы не можем и узнать что повлияло на ее решение мы тоже не можем.
Нейронная сеть нужна любому умному роботу, например для определения человеческого лица и сравнения встречался ли робот ранее с этим человеком. Но вначале сеть робота надо обучить на распознавание лиц. Для этого роботу дают множество картинок с лицами и без, указывают где на картинках есть лица, а где нет. И нейронная сеть робота начинает искать ключевые точки на фото с лицами и запоминать их, таким образом робот обучается, после чего настает этап проверки, когда роботу дают картинки и роботу надо определить фото с лицами. Если робот ошибается, то человек указывает это роботу и нейронная сеть делает поправки.
И это только один из примеров где нужно роботу использовать нейронную сеть, а на деле их использовать нужно во множестве действий:
