Кафедра Ваннаха: Пришествие мелкомягких роботов?

Автор: Ваннах Михаил

Опубликовано 03 октября 2011 года

На деловых телеканалах и на экономических полосах газет (много лет уже читаемых в сугубо электронно-дисплейном виде) обсуждаются перспективы превращения китайского юаня в мировую резервную валюту. Противники этого говорят о том, что денежка Поднебесной полноценной свободно конвертируемой валютой не является, ибо слишком сильно зависит от политических решений пекинских властей. Сторонники возражают, что это, дескать, мелочи, не заслуживающие внимания. Что экспортный потенциал Китая, что его промышленная мощь столь велики, что обращать внимание на игры политиков даже и не стоит. Экономика всё превозможет!

Ну а почему, собственно, у Китая столь велик экспортный потенциал? Сторонники левых взглядов сочтут это заслугой сохранения власти компартии (почему-то в других странах левая идеология в наше время ни к чему хорошему не приводит). Поклонники географического детерминизма скажут о более благоприятном, нежели в России, климате (хотя в Греции, которая вот-вот отправит на дно европейскую экономику, климат ещё лучше, а изрезанностью способствующей мореходству береговой черты пользовались ещё три десятка веков назад). Поклонницы либеральных взглядов, захлёбываясь от восторга, скажут, что Поднебесная ныне единственная полностью капиталистическая страна, где ни пенсий, ни бесплатной медицины (что, кстати, несколько не соответствует действительности)…

Реальное, танцующее от производительных сил, объяснение экономического феномена Китайского Чуда очень просто. Континентальный Китай в фантастических масштабах экспортирует на внешние рынки самый универсальный ресурс – живой труд своего гигантского, более миллиарда-с-третью душ, населения. То, что 64 процента ханьцев проживают в деревнях и хозяйство в заметной степени натурально, даёт возможность экспортировать этот труд с низкими издержками. (Поклонникам левой идеи в утешение скажем, что именно Маркс в "Капитале" открыл миру универсальность живого труда и перспективность его эксплуатации для любого - подчеркнём: ЛЮБОГО! - бизнеса.)

И что можно противопоставить такой экономической мощи? Что может конкурировать с таким ресурсом? Ну, прежде всего – такой же, но более дешёвый ресурс. Он имеет место в Индонезии, во Вьетнаме, куда из КНР ныне перетекают швейные да обувные производства. Сейчас бизнес присматривается к Камбодже, с изобилием молодого и живущего меньше чем на доллар в день населения… Но это – возможность, которую даёт конкретная демографико-экономическая ситуация. То, что делается известно чем… Ну а что можно сделать головой и руками?

Речь, прежде всего, заходит об универсальных механизмах, на которые мы сможем переложить рутинный физический труд точно так же, как компьютерная техника приняла на себя рутинные умственные операции, вроде счёта. С энергетической точки зрения это очень просто. Человек при длительной работе способен развивать всего лишь от пяти сотых до одной десятой лошадиной силы, 35-75 Вт… (Кстати, мощность лошади - где-то лишь половина лошадиной силы…)

Ну да, способность человека к тонким и точным движениям… Но давайте поймём простейшую вещь: никто из нас не способен к столь точным и быстрым движениям, как позиционер жёсткого диска, стоящий по нынешним временам весьма доступно. Есть более простые и более традиционные шаговые двигатели. Есть крайне дешёвые асинхронные машины с современными схемами управления. То есть – проблем с силовым обеспечением таких устройств не будет.

Источники энергии? Так, быстро сравните вышеназванные мощности с потреблением вашего ноутбука класса "замена десктопа" и дополнительной батареей. Ничего сверхъестественного не потребуется, технологии доступны уже сейчас, хотя место, конечно, больное.

Конструкция? Да, у эволюции было очень много времени. И за загубленные опытные образцы она не перед кем ни отчитывалась. Но универсальный робот в силу своей универсальности будет востребован в миллиардах копий. На стоимость которых можно раскидать расходы на создание прототипа. И реальные железки незачем ломать, можно в широких масштабах применить имитационное моделирование. Оно же позволит спрессовать требующееся время до приемлемых масштабов.

Когда-то такой подход к созданию сложных технических систем в нашей стране развивал и популяризировал академик Никита Николаевич Моисеев, многолетний заместитель по науке директора Информационно-вычислительного центра АН СССР. Ну а сегодня пришла очередь экономических мегакорпораций, столпов мира информационных технологий, озаботиться этой проблематикой. Свидетельство этому – анонсирование корпорацией Microsoft инструмента для разработки роботизированных платформ.

Речь идёт о пакете Microsoft Robotics Developer Studio, представленном в бета-версии. Какая архитектура лежит в основе современных компьютеров? Правильно, фон Неймана. В которой и программы и данные хранятся в однородной среде. А в новом микрософтовском пакете и разработка программного обеспечения, которому предстоит управлять роботами, и имитационное моделирование аппаратной части роботов, окружающей их среды и взаимодействия с оной также реализованы в одной и той же вычислительной среде. И среда эта – кто бы мог подумать! – Windows…

Разработку предлагается вести в среде языка визуального программирования Microsoft Visual Programming Language. В нём, с весьма высокой производительностью, разработчик сможет смоделировать и "железо" робота, и ту среду, в которой ему предстоит оперировать. Ну, скажем, интерьер более-менее типовой квартиры и беспорядок, имеющий место после убегания хозяев на службу в спальной, кухне, прихожей… Потом – робота-горничную. Потом – смоделировать, какие действия роботессе предстоит выполнить по подтирке пролитого кофе, выбрасыванию использованного фильтра, подметанию крошек со стола, убиранию в холодильник забытой маслёнки. Позже – застилку белья. Убирания в шкафчик не подошедших к утреннему туалету туфель.

Всё это можно отобразить в трёхмерном изображении. Смоделировать датчики. Смоделировать сигналы, которые с этих датчиков пойдут.

Провести эмуляцию управляющего процессора (продвигают контроллер Kinect) и выдаваемых им на исполнительные механизмы команды. Смоделировать работу этих механизмов, сигналы обратных связей… И всё это – в самой удобной, в самой привычной для большинства вычислительной среде.

Много сказано о недостатках "окон", но привычно-доступной для человечества компьютерную технику сделали именно они. Да и эвентуальное появление аналогичных "пингвиньих" пакетов (а Android'у само