Все экспонаты, которые ранее демонстрировались на других ярмарках (например на CeBIT’е в Ганновере), как бы на стыке самых разных областей промышленной продукции, теперь получили в баварской столице свою собственную выставочную площадь - 22 тысячи квадратных метров. Параллельно двести экспертов по экономике, научным исследованиям и промышленным технологиям собрались на конгресс под названием «Robotik 2004». Как известно, автоматизация и кибернетика считаются отраслями будущего и им прочат многомиллиардные обороты. Однако и по сей день самым современным роботам доверяют лишь немногие узкоспециализированные функции. Почему? Вот что считает по этому поводу профессор кибернетики и автоматизации производства Мюнхенского технического университета Алоиз Кнолль (Alois Knoll):

Ну, во-первых, виной тому сенсорика. Достаточно вспомнить, что для человека ориентация при различном освещении в течение дня и ночи не составляет никаких проблем. Чего, конечно, не скажешь про современных роботов. Ведь для того, чтобы навигация была электронному мозгу под силу, необходимо наделить его способностью к овладению новыми данными, то есть, так сказать, «обучить его обучаемости». Для нас не составляет труда передвигаться по коридору как при открытых, так и при закрытых дверях. Для робота же в каждом конкретном случае возникает совершенно новая картина, которую он должен переработать. Поэтому

даже при незначительных изменениях ему крайне тяжело продвигаться по заранее намеченному маршруту. При этом вероятность ошибки должна быть исключена, пусть даже она составляет всего лишь 1 процент. Для того, чтобы подобные системы были допущены к эксплуатации на производстве или в быту, их надежность должна быть стопроцентной. Достичь этого крайне трудно. Как уже было сказано, основные проблемы, с которыми сталкивается сегодня кибернетика – это свойственные сегодняшним роботам относительно примитивная сенсорика и недостаточно развитая способность к обучению. Однако в будущем эта ситуация должна измениться,

- говорит профессор Алоиз Кнолль из Мюнхенского технического университета и продолжает:

На сегодняшний день можно выделить три основных направления, по которым ведутся исследования. Во-первых, это надежность программного обеспечения, во-вторых – сенсорика. И наконец, - интерактивность. В будущем роботы должны освоить и более абстрактные команды – голосовые, визуальные, то есть располагать теми же коммуникативными способностями, что и человек.

МУЗЫКА: Kraftwerk

И тем не менее с относительно несложными задачами электронные «слуги» справляются уже сегодня. И не только на производстве, где они занимаются сборкой, или сваркой. На нынешней мюнхенской ярмарке одним из гвоздей программы стал робот-вахтер, созданный специалистами Фрауэнхоферского исследовательского института по производственным технологиям и автоматизации (ИПА) в Штуттгарте. Вот что рассказал о нем руководитель отдела кибернетики Мартин Хегеле (Martin Hägele):

Вот этому небольшому роботу, тому с камерой, можно поручить охрану, его можно послать в обход того или иного объекта. Он способен регистрировать различные изменения с помощью специальных сенсоров, в данном случае – камеры. Или же во время подать сигнал пожарной тревоги. В принципе его можно оснастить и другими датчиками, например, регистрирующими химический состав окружающей среды. То есть он мог бы применяться для наблюдения за складами, на которых хранятся опасные вещества.

Но на этом сфера возможного применения роботов, конечно, не исчерпывается. Ученые вынашивают куда более грандиозные планы, которые, судя по всему, близки к осуществлению. Например, в обиход всё шире входит понятие «робонавт». Как вы уже, наверное, догадались речь идет о роботах, которые вскоре заступят на космическую вахту. Говорит профессор Герхард Хирцингер (Gerhard Hirzinger) из Института кибернетики и мехатроники Немецкого центра космических исследований и воздухоплавания:

При помощи автоматов и роботов мы стараемся сократить расходы на космические исследования. Люди в космосе - это всегда риск и дополнительные затраты. Год от года ситуация на околоземной орбите становится опаснее, прежде всего, из-за увеличения количества космического мусора. Да и катастрофы «Челленджера» и «Колумбии» сделали НАСА куда более осторожным. Поэтому сейчас полным ходом идет дискуссия, кому же поручить ремонт знаменитого телескопа «Хаббл» - людям или роботам. Думаю, что уже в ближайшее время кибернетика приобретет в изучении космоса гораздо большее значение, чем ранее,

- заключает профессор Хирцингер. А лаборатория робототехники при бременском университете разработала экспериментальную модель под названием «Скорпион». Хотя внешне она напоминает скорее массивного металлического паука. Её отличительная особенность – восемь ног. Наладить автоматическое управление ими – задача непростая, ведь автомат должен сам следить за координацией движений, подвижностью и равновесием. Каждая нога десятикилограммовой машины состоит из трех суставов, которые приводятся в движение установленными в них микроэлектромоторами. В носовой части алюминиевого корпуса стоит процессор, отвечающий за координацию и батарея снабжающая «Скорпиона» электроэнергией в течение полутора часов. Штефан Боссе (Stefan Bosse), один из разработчиков, управляет кибер-насекомым при помощи ноутбука:

Все основные самые простые команды, такие, например, как «вперед», «налево», «направо», «разворот» мы подаем по дистанционному управлению. Со всем остальным система справляется самостоятельно, может распознавать препятствия и преодолевать их с помощью рефлекторных механизмов. То есть движением, как таковым, управляет сама машина.

Разрабатывался «Скорпион», прежде всего, для исследования космоса. Дело в том, что, к примеру, два американских марсохода, высадившихся недавно на красной планете, передвигаются по её поверхности на колесах. Это ограничивает их возможности, в особенности, что касается преодоления сложных препятствий. Поэтому ученым пришлось искать альтернативные решения. И здесь подсказку, как это часто случается, дала природа. Ведь настоящие мастера по преодолению всевозможных препятствий, несмотря на весьма ограниченные мозговые способности, - это, конечно же, насекомые. Говорит руководитель проекта Франк Кирхнер (Frank Kirchner):

Многие из них обладают лишь парой тысяч нейронов и гораздо меньшим рабочим потенциалом, чем скажем обычный МР-3 плеер. И несмотря на это, насекомые ориентируются и передвигаются по местности с самым разнообразным рельефом практически безошибочно.

Конечно, «Скорпиону» ещё далеко до своих биологических собратьев.

Но всё же первые успехи ученых дают повод для оптимизма. Кстати и расположение дополнительных датчиков на ногах механического насекомого также позаимствовано у природы.

Сенсоры установлены на некоторых суставах и кончиках ног

- рассказывает один из создателей механического паука Дирк Шпеннеберг (Dirk Spenneberg). Единственным действительно серьезным недостатком этой системы является слишком интенсивное потребление электроэнергии. Если «Скорпиону» придется карабкаться по поверхности других планет или, к примеру, по морскому дну, то продолжительность его работы будет весьма ограниченной.

Тем временем, в США уже всерьез подумывают о применении роботов в военных целях. Здесь проводятся испытания автоматизированных систем, предназначенных для обеспечения охраны военных объектов. Робот-охранник, о котором идет речь, представляет собой джип, оснащенный радаром, телекамерами и инфракрасными датчиками. Помимо главного робота на автомобиле установлен ещё один автомат меньшего размера, который способен делать вылазки автономно и самостоятельно «прощупывать» местность в округе, внутри зданий и других труднодоступных местах. Мини-робот - вездеход может быть оснащен оружием. Оба электронных мозга управляются дистанционно при помощи ноутбука. Стоимость автоматических охранников должна составлять от 200 до 500 тысяч долларов.

В Германии специалисты-кибернетики, занимающихся разработкой электронных систем по наблюдению за больными, уверены, что в недалеком будущем роботы могут пригодиться в больницах, домах престарелых и просто в домашних условиях. В последнее время в ФРГ, да и в других западноевропейских странах остро ощущается нехватка медицинского персонала. Связано это в первую очередь с тем, что людей пенсионного возраста там становится всё больше, а уровень рождаемость явно недотягивает до необходимого уровня. Так вот на помощь «стареющим» нациям, по замыслу ученых, должны придти роботы-сиделки:

Пожилые люди, привязанные к дому, хотят чувствовать себя в безопасности. Помощь им необходимо оказывать именно тогда, когда они в ней нуждаются,

- считает сотрудник ИПА Кристоф Шеффер (Christoph Schäffer). По сути, в данном случае речь идет, прежде всего, об автоматическом вызове неотложной помощи. Если пациент теряет сознание сигнал должен срабатывать сам, то есть для этого не нужно нажимать на кнопку вызова или прибегать к посторонней помощи. На сегодняшний день существует около 50 тысяч систем наблюдения за пациентами, но ни одной из них до сих пор такая задача не по плечу. По мнению Клеменса Бекера (Clemens Becker), заведующего отделением гериатрии больницы имени Роберта Боша в Бонне подобные аппараты должны быть максимально приспособлены к потребностям пожилых людей:

Для начала нужно добиться того, чтобы техника работала самостоятельно и по возможности незаметно, необходимо отказаться от нажатия каких-либо кнопок. Тогда нам удалось бы обеспечить полноценное наблюдение за больными, страдающими, к примеру, тяжелыми формами склероза или болезнью Альцгеймера.

Однако развитие современного хай-тека требует мощных финансовых вложений. Услуги электронных медсестер могут обойтись в копеечку. Клеменс Бекер:

В будущем основную часть расходов будут нести пациенты и лишь небольшую – страховки.

Так что, как это не прискорбно, и в Германии в обозримом будущем подобный сервис смогут себе позволить лишь немногие.