Робот – это … Что такое робот и какие виды роботов бывают
В этой статье мы постараемся доступно объяснить, как можно классифицировать различные типы материальных и нематериальных роботов.
Совсем недавно мы выпустили статью о терминологии мира роботов. Теперь же, когда вы знаете, как отличить андроида от киборга, мы предлагаем вам продолжить погружение в теоретические дебри робототехники.
Напомним, что до этого мы выделили четыре основные характеристики роботов:
-
Программируемость.
-
Автоматическое функционирование.
-
Гибкий и легко изменяемый алгоритм работы.
-
Стремление к автономности.
Отталкиваясь от этих качеств, можно двигаться дальше и выделить два основных типа роботов: материальные и нематериальные.
Материальные роботы
Материальные роботы – это роботы, функционирование которых требует физического воплощения. То есть они запрограммированы так, что могут выполнять поставленные задачи только тогда, когда искусственный интеллект имеет возможность взаимодействовать с окружением.
Более того, часто их физическое воплощение должно быть вполне конкретным, потому что иначе робот не сможет достигнуть предполагаемых результатов. Например, если конечность робота имеет неправильную форму, то он не сможет захватить нужный предмет и станет совершенно бесполезным, хотя заложенная в него программа не будет иметь изъянов.
Если говорить проще, материальные роботы – это роботы, которых можно потрогать руками. Возможность физического контакта в данном случае является основным критерием. Таким образом, к этому типу относятся все андроиды, все роботы-пылесосы, любой робот, который оптимизирует работу конвейерного производства, да и вообще всякий робот, которого можно «показать», представить публике, чтобы она ясно увидела, что он из себя представляет.
Нематериальные роботы
Нематериальные роботы – это роботы, которые не привязаны к конкретным физическим оболочкам. Но для нематериальных роботов все еще нужны исполняющие устройства, потому что программа должна на чем-то запускаться. Машины этого типа не привязаны к конкретным оболочкам, поскольку они не должны будут взаимодействовать с реальным миром. Единственное условие работы такого робота – это возможность его запуска на том или ином устройстве. Если оно выполняется, а заложенная программа работает верно, то машина должна исправно выполнять свои функции.
Нематериальные роботы – это, по сути своей, алгоритмы, исполнение которых должно приводить к определенным результатам. Вы можете возразить: но ведь и материальные роботы функционируют благодаря алгоритмам. Это действительно так, но принципиальная разница заключается в том, что алгоритмы роботов первого типа служат своего рода посредниками между машиной и остальным миром. То есть программам требуется наличие конкретного объекта-исполнителя – иначе их существование не имеет никакого смысла. Нематериальные же роботы не привязаны к оболочкам – устройство в их случае является только средством отображения результатов.
Если приводить примеры, то к нематериальным роботам относятся ChatGPT, Яндекс Алиса, любой переводчик или поисковик, а также множество нишевых нейросетей, пишущих рассказы и стихотворения или создающих различные изображения.
Учитывая эти замечания, можно обнаружить еще одно важное свойство, которое отличает материальных роботов от нематериальных. Перед первыми обычно ставят задачи, которые связаны с изменением или дополнением окружающего мира, то есть они работают с физическими объектами. Вторые же не имеют возможности взаимодействовать с материальными предметами, но оно им и не нужно, поскольку их плоскость деятельности – интеллектуальная. Хотя промежуточные случаи все же возможны.
Чуть позже мы объясним, чем на самом деле занимаются нематериальные роботы, однако сначала мы вернемся к машинам первого типа и рассмотрим, на какие подгруппы их можно разбить.
Какими могут быть материальные роботы
Первое разделение внутри этой группы – это автономные и пилотируемые роботы. Автономные роботы могут функционировать без человека, то есть им не нужен ни пилот в кабине, ни оператор по другую сторону экрана – они справляются с поставленными задачами самостоятельно. Если робот автономен, то он часто может иметь сенсоры или датчики, которые сообщают ему информацию об окружении и позволяют ориентироваться в пространстве.
Пилотируемые роботы – это роботы, которые функционируют только под контролем оператора. Он может находится как внутри робота, так и управлять им на расстоянии. Также стоит отметить, что к пилотируемым роботам будут относиться и различные «расширения» человеческого тела – экзоскелеты. Они выступают своего рода дополнениями, то есть не требуют постоянного контроля со стороны человека, а синхронизируются с ним.
Автономность – не единственный критерий, по которому можно разделить материальных роботов. Также их можно различать по сферам применения. Тогда можно выделить несколько основных типов роботов:
-
Медицинские роботы.
-
Военные роботы.
-
Промышленные роботы.
-
Бытовые роботы.
-
Исследовательские роботы.
Существуют и другие типы, например, развлекательные роботы, но мы ограничимся этими пятью, поскольку сейчас они наиболее распространены.
Медицинские роботы
Роботы могут выполнять самые разные функции в медицине. Первое, что приходит на ум, – это робот-хирург. Изначально машины этого типа начинали как ассистенты: они могли удерживать инструменты неподвижно или помогали правильно расположить части тела пациента. Но это было сорок лет назад. Сейчас же роботы из ассистентов переквалифицировались в полноценных хирургов, которые могут самостоятельно проводить несложные операции (а иногда и сложные). К самым продвинутым роботам этого типа относится хирургическая система Da Vinci.
Но машине не обязательно участвовать в операциях, чтобы быть полезной в медицине. Роботы-медсестры помогают своим коллегам-людям брать анализы крови или измерять температуру. Они берут всю повторяющуюся работу на себя, позволяя медсестрам уделять больше времени индивидуальному уходу за пациентами.
Медицинские роботы могут быть еще более узконаправленными, но от этого они не становятся менее полезными. Например, робот от компании Xenex для дезинфекции следит за тем, чтобы больничные приборы и оборудование были пригодны для использования, чем заметно упрощает жизнь медицинскому персоналу.
Таким образом, медицинские роботы могут как брать на себя рутинную работу, так и выполнять задачи, которые требуют куда больших компетенций.
Военные роботы
Как не сложно догадаться, военные роботы – это роботы, которые так или иначе связаны с ведением боевых действий. Можно выделить четыре типа военных роботов:
-
Разведывательные.
-
Инженерные.
-
Для боя.
-
Для работы в тылу.
Разведывательные роботы занимаются тем, что добывают всю необходимую информацию о расположении войск или стратегически важных объектов противника. В большинстве случаев это визуальная информация, полученная посредством съемки с воздуха. Разработка беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) – одно из наиболее перспективных направлений развития современной военной авиации.
Инженерные роботы тоже обычно управляются дистанционно и выполняют задачи по обезвреживанию мин, подъема тяжестей или расчистки завалов, то есть обычно они работают на передовой, но не участвуют в боях.
Боевые роботы – самая неразвитая группа, поскольку пока что люди очень неохотно оснащают роботов летальным оружием. Тем не менее, такие роботы существуют. В большинстве случаев они представляют из себя автоматизированные машины, на которые можно устанавливать оружие. Один из самых известных боевых роботов – Gladiator.
Наконец, тыловые роботы используются в основном для того, чтобы перевозить оружие, боеприпасы и все виды товаров. Пример робота такого типа – беспилотный вездеход SMSS.
Как и в медицине, военные роботы могут взять на себя большой спектр задач, хотя к ведению боевых действий их все же стараются не подпускать.
Промышленные роботы
Промышленные роботы – это устройства, осуществляющие движение, перемещение и управление в рамках производственного процесса. Существует множество разделений промышленных роботов, но наиболее простым, как нам кажется, является группирование по назначению. В таком случае, можно выделить четыре типа промышленных роботов:
-
Специализированные.
-
Роботы-манипуляторы.
-
Роботы для обслуживания станков.
-
Коллаборативные роботы или коботы.
Специализированные роботы предназначены для осуществления конкретного вида деятельности: они могут собирать, резать, красить и много чего еще. При этом такую машину нельзя перепрограммировать так, чтобы она, например, вместо того, чтобы красить автомобили, начала пилить их на части. Она всегда будет способна совершать только одно типовое действие. Множество специализированных роботов можно увидеть на гигафабриках Tesla или других крупных компаний.
Роботы-манипуляторы – это наиболее понятные нам устройства, потому что обычно именно они приходят на ум, когда речь заходит о промышленных роботах. Роботам-манипуляторам можно дать простое и в то же время лаконичное определение – они выполняют функции человеческой руки. Главное отличие состоит в том, что они работают с исключительной точностью.
Роботы для обслуживания станков тоже достаточно простые устройства – они занимаются извлечением деталей, заменой инструментов, смазкой, то есть следят за тем, чтобы оборудование фабрики продолжало исправно работать.
Коботы (коллаборативные роботы) могут выполнять те же функции, что и предыдущие модели, но, в отличие от своих собратьев, они работают совместно с людьми, полагаясь перепрограммируемые устройства управления. Коботы применяются на производстве в решении задач, которые нельзя полностью автоматизировать.
Сейчас ни одно массовое производство не может обойтись без промышленных роботов, а крупные корпорации используют сразу все четыре описанных типа или по крайне мере стремятся к этому. Только с помощью этих машин у компаний есть возможность достигнуть необходимого уровня выпускаемой продукции.
Бытовые роботы
Бытовые роботы – это роботы, предназначенные для помощи человеку в повседневной жизни. Основное отличие бытового робота от остальной техники в доме заключается в автономности. Это принципиальное качество, поскольку если деятельность бытового робота требует вмешательства человека, он сразу перестает быть удобным и полезным.
Так как бытовые роботы выполняют большой спектр задач, мы не будем делить их на какие-то типы, а перечислим лишь наиболее известные их варианты. Во-первых, это, конечно, роботы-пылесосы. Во-вторых, социальные роботы, основная цель которых – общение с людьми, составление хорошей компании человеку. В-третьих, роботы для охраны дома. Наконец, в-четвертых, можно выделить роботов-чемоданов, то есть устройства для перемещения вещей по дому.
Исследовательские роботы
Исследовательские роботы – это роботы, предназначенные для поиска, сбора и передачи информации об исследуемых объектах. Однако исследовательские роботы – это не просто роботы-разведчики. Их используют для выполнения задач, в решении которых человек беспомощен, то есть в экстремальных условиях. Они помогают людям в космосе, на поверхностях других планет, глубоко в недрах Земли, а также в условиях экстремальных температур или радиации.
По сравнению с предыдущей группой, исследовательские роботы очень малочисленны, поэтому их перечисление можно свести к упомянутым выше условиям, в которых они должны работать.
Чем занимаются нематериальные роботы?
Теперь, когда мы поняли, что из себя представляют материальные роботы, мы можем вернуться к их нематериальным аналогам. Мы остановились на том, что плоскость их деятельности – интеллектуальная. Во-первых, это означает, что они занимаются созданием объектов в области искусства. Проза, лирика или любые виды изображений уже покорились нейросетям. Пока что с помощью них еще не создают анимационных фильмов, но это только вопрос времени.
Во-вторых, нематериальные роботы могут писать не только художественные тексты, но и научные. Конечно, ни одна программа на основе нейросети пока что не способна сделать научного открытия, потому что она занимаются обработкой уже существующей информацией. Но это не означает, что нематериальный робот не может переработать материал по какой-то теме и объяснить ее наиболее просто и понятно, не упустив ничего важного.
В-третьих, нематериальные роботы могут выполнять задачи промежуточного типа, то есть писать прикладные работы. Сюда можно отнести, например, резюме, описательные тексты или код.
Наконец, в-четвертых, предыдущие три пункта подразумевают, что роботы этого типа способны обрабатывать входящие запросы, которые обычно поступают на человеческих языках. Если пользователь хочет, чтобы нейросеть нарисовала ему картину, он должен объяснить, как она должна выглядеть. Если же ему нужно, чтобы программа написала академическое эссе, то он должен четко указать тему и объем. В каких-то случаях могут понадобиться дополнительные уточнения. Еще один очевидный пример – поисковые системы, которые выведут настолько подходящие варианты, насколько человек правильно введет запрос.
Вы можете заметить, что мы уделили гораздо меньше внимания рассказу о нематериальных роботах, но это напрямую связано с теми различиями, которые были выделены в начале статьи. Из-за наличия конкретной формы материальных роботов можно четко разделить по выполняемым ими задачам. Нематериальные роботы же представляют из себя свободное сочетание тех функций и алгоритмов, которые были перечислены выше. Какие-то роботы специализируются сугубо на создании изображений, какие-то могут помимо этого писать стихотворения, а какие-то способны выполнять вообще все из перечисленного (тот же ChatGPT). Именно в этой свободе заключается еще одно различие между материальными и нематериальными роботами.
Итоги
Итак, давайте подведем итоги этого небольшого экскурса в различные классификации роботов.
Роботы бывают материальными и нематериальными. Они отличаются наличием или отсутствием физической оболочки, плоскостью деятельности и свободой сочетания функций. Материальных роботов, в свою очередь, можно разделить на два типа: по признаку наличия или отсутствия пилота. Также существует еще одна классификация – по сферам применения. В таком случае пятью самыми масштабными группами будут медицинские, военные, промышленные, бытовые и исследовательские роботы. Нематериальных роботов можно условно разделить по тем функциям, которые они выполняют: производство художественного, научного или прикладного контента, а также обработка поступающих запросов.
Материал подготовил: Егор Сипко
фото: Adobe Stock
- Комментарии