Новости

23 Марта, 2020 15:22

«Прогресс не остановить»: разработчик систем управления роботами — об искусственном интеллекте и беспилотных аппаратах

Источник: Russia Today
В России проводятся эксперименты по созданию автономных ударно-разведывательных группировок гусенично-колёсных роботов для ведения боевых действий в городских условиях. Об этом в интервью RT сообщил директор НИИ робототехники и процессов управления Южного федерального университета Вячеслав Пшихопов. По его словам, аналогичные разработки ведутся и в сфере беспилотной авиации. Как считает учёный, результаты исследований окажутся полезными и в гражданской сфере. Подробнее о работе над системой управления дронами — в материале RT.
Фото: полигон НИИ робототехники и процессов управления ЮФУ. Источник: НИИ робототехники и процессов управления Южного федерального университета

— Роботы становятся настолько функциональными, что вытесняют с рынка труда людей — грузчиков, кассиров, охранников, различных представителей сферы услуг. Не получим ли мы вскоре новый социальный протест вроде того, что был в Англии в начале XIX века, когда люди начали бороться с машинами?

— Согласен, проблема достаточно актуальна. Но мы же не ожидаем наводнения рынка роботами прямо сейчас. Это происходит точечно: в некоторых сферах, с некоторой примеркой, с оценкой эффективности.

— В крупных магазинах появились автоматические кассы...

— Замена, допустим, конной тяги на автомобили тоже привела к исчезновению целого ряда профессий: кучера, служащих на почтовых перекладных и так далее. Это прогресс, его просто не остановить. Понимаю, что рассуждаю как закоренелый технократ, но это не проблема разработчиков роботов. Думать об этом должны не инженеры, не технари.

— В лабораториях вашего НИИ разработана новая система управления автономными группами роботов в экстремальных условиях. Где же заканчивается управление и начинаются автономные действия роботов? Получается, что робот оснащён неким искусственным интеллектом: получил задачу и сам пытается её выполнить, несмотря на изменяющиеся условия?

— Большинство имеющихся роботов функционируют в дистанционном режиме: оператор через канал связи отдаёт им команды по выполнению той или иной миссии. Естественно, у них есть элементы искусственного интеллекта, причём возможно как групповое управление, так и одиночное.

Мы разработали автономное управление для роботов вообще, независимо от платформы. Это могут быть наземные машины, беспилотные летательные аппараты, безэкипажные катера и так далее. Наша разработка позволяет им функционировать без оператора, в автономном режиме и в неопределённых средах.

— Что вы называете неопределёнными средами?

— Ситуация и внешняя среда вокруг роботов могут динамически изменяться. Но они всё равно благодаря зашитому в их систему управления интеллекту преодолевают эти изменения.

— Ваша работа ведь заключалась не только в теоретических изысканиях?

— Нет. В 2017 году вышла монография о новой системе управления, затем мы масштабировали полученные результаты на группировки роботов. Нашу разработку интеллектуальных систем группового управления поддержал Российский научный фонд. Мы умудрились на эти средства создать в том числе и действующий полигон.

Помимо теоретических изысканий и публикаций, мы получили очень интересные экспериментальные прикладные результаты. В одиночном управлении мы выиграли всероссийский конкурс, который организовывал Фонд перспективных исследований, на лучшую систему управления и навигации беспилотников. В части группировок у нас тоже имеются интересные результаты.

— Как происходит взаимодействие роботов в группах? Они передают друг другу некие сигналы, и потом вся группа координирует свои действия в зависимости от полученных данных?

— Всё верно. У нас, даже если нет канала связи с наземным пунктом управления, обязательно есть связь внутри группы. Задача оператора — сформулировать для группировки миссию, поставить задачу, определить координаты и время функционирования. А дальше уже начинается перераспределение. Группа сама может определить, какие средства и какие роботы, если это разнородные группировки, нужны для решения задачи. В этом случае должен быть лидер, который выступает камертоном группы. 

Передача данных группе не обязательно проходит через наземный пункт управления. В этой роли может выступить и элемент группы — беспилотный летательный аппарат, наземное средство. Группа может перераспределять задачи и цели, обеспечивать требуемый строй. Это целый комплекс научных и технических решений.

— Не обо всех ваших исследованиях можно рассказывать. Можете в общих чертах поведать о самых интересных экспериментах с группами роботов? 

— Есть эксперимент, который идёт с грифом «Конфиденциально». Трёх-пятитонные гусеничные-колёсные машины объединены в единую группу. Они предназначены для создания абсолютно автономных ударно-разведывательных группировок, в том числе для осуществления боевых действий в городских условиях. Второй проект связан с созданием группировок беспилотных летательных аппаратов, но это секретный проект.

— Расскажите больше о роли лидеров группы. Робот же не сам решает, что ему нужно возглавить группировку?

— Функция командира группы назначается. Могу объяснить на примере противокорабельного комплекса «Гранит», принятого на вооружение в 1980-х годах. Одна из крылатых ракет назначается лидером, поднимается выше других. На высотах определяет координаты целей, а потом передаёт их членам группировки. Если её сбивают, на роль ведущего случайным образом выбирается следующая.

— Ваши разработки применяются в самых различных областях. Это и космос, и какие-то суровые условия на земле, в том числе боевые. Какие сферы применения наиболее перспективные и востребованные?

— Мы занимаемся исключительно системами управления, интеллектуальными технологиями. Многие технологии приходят из военной сферы в гражданскую. Но в первую очередь автономные интеллектуальные робототехнические системы найдут своё применение и будут использоваться широко именно в военном деле. Оператор беспилотного летательного аппарата или водитель танка — человек. Он является самым слабым звеном в контуре управления в силу психофизиологических особенностей, скорости принятия решения.

— И слабое звено необходимо заменить?

— Смысл военных действий — как можно быстрее достичь поставленной цели с минимумом негатива в гуманитарной сфере, для мирного населения. Поэтому роботы с нашей автономной системой управления будут в первую очередь использоваться в военной сфере.

Вторая область — системы транспортные. Беспилотные автомобили и воздушные такси, безэкипажные суда. Класс задач немного похож, а требования к системам управления несколько слабее. 

Сейчас есть некоторые негативные факты — аварии, но эти проблемы не принципиальные, они будут решены в ближайшее время, это издержки опытных образцов. По мере накопления опыта использования технологий самообучения этот продукт будет совершенствоваться. И если говорить о гражданской сфере, то развитие в этом направлении будет продолжаться и дальше.

— В СМИ сообщали о разработке четвероногих роботов для Минобороны США. Эти устройства на видео кажутся малоуязвимыми и самообучающимися машинами. В чём мы уступаем в проектном потенциале нашим западным партнёрам, а в чём их превосходим?

— Мы отличаемся, во-первых, демонстрацией результатов. Маркетинговые ходы наших западных коллег более успешные и удачные. А ведь заслуживающие внимания разработки в этой области есть по всему миру. Не всё так просто и у них, и у нас, как и вообще в науке об интеллектуальном управлении такими сложными техническими системами.

В научном плане от зарубежных коллег мы практически не отстаём, а где-то даже и опережаем, но в технологическом ведущие государства мира существенно обошли нас. Есть проблемы с технологиями навигации, связи, производства средств бортовой энергетики и вычислителей.

Мы не уступаем им в исследованиях, в демонстрационных образцах, но серьёзно отстаём в части технологий, что не позволяет перейти к масштабному серийному производству той или иной робототехнической системы.

— Какие ещё разработки в области робототехники появятся в нашей жизни в ближайшем будущем?

— Хочу сослаться на дорожную карту Минобороны США. Они планируют где-то к 2035 году создать абсолютно автономные и принятые на вооружение группировки средств военной робототехники. К 2030 году предполагается запуск в производство и широкое использование роботов-полицейских. Тема достаточно острая. Поддерживаю тезис президента России: кто будет первым в искусственном интеллекте, тот будет владеть технологиями будущего.

— В своей работе вы ориентируетесь на какие-то западные образцы? 

— Ряд исследователей в США и Германии занимаются разработкой подобных систем. Там есть привязка к наземным системам локальной навигации, так что это не совсем неопределённые среды. Они двигаются красивым строем, решают совместно какие-то задачи, но у них всё определено — среда динамически не изменяется. По нашей тематике работы там только начались.

6 Августа, 2020
Найден способ расширить возможности искусственных нейронных сетей
Осцилляторные нейронные сети, состоящие из периодически колеблющихся элементов, хранят и передают ин...
3 Августа, 2020
Сапфировые иглы для лазерной терапии. Их можно вырастить из расплава с температурой выше 2 тыс. градусов
Ученые из России разработали сапфировую иглу для лазерной терапии, которая может быть использована к...