Робототехника и искусственный интеллект

Искусственный интеллект и робототехника — это две области, которые сейчас, без сомнения, являются наиболее активно развивающимися областями науки и техники. Причем речь идет не только и не столько о том, что достигаются какие-то теоретические успехи в лабораториях учеными (здесь как раз на самом деле прогресс, может, не такой заметный), сколько о том, что появляется очень много практических внедрений этих результатов. Готовые робототехнические системы, системы искусственного интеллекта и так далее получают свое распространение уже за пределами исследовательских центров. Большой, малый и средний бизнес начинает этим интересоваться, появляется большое число стартапов, и это входит в сознание обывателей. Новостями из серии: «Искусственный интеллект написал музыкальный альбом в стиле „Гражданской обороны“» никого не удивишь. Они уже не воспринимаются как журналистские утки, фантастика и так далее. Хотя, конечно, на самом деле какой-то уровень журналистской придумки в этих заголовках есть.

Искусственный интеллект и робототехника становятся частью нашей реальности, которая стремительно меняется, и, в связи с этим, хотелось бы поговорить об одном фундаментальном заблуждении, с которым очень часто, к сожалению, приходиться сталкиваться, особенно в последнее время. Оно заключается в том, что большинство людей считает искусственный интеллект и роботов, робототехнику чем-то, если и не очень близким и похожим, то вообще единым целым. То есть это что-то одно. Роботы и искусственный интеллект — это одно и то же.

На самом деле это очень большое и вредное заблуждение. Чтобы понять, что это не так, достаточно привести несколько примеров. Например, история про дроны, которая в последнее время активно развивается. Это такие маленькие беспилотники, коптеры — по-разному их называют. Они сейчас повсеместно используются для видеосъемок, для каких-то развлекательных целей. Вы их наверняка видели. Если вы заметили этот дрон, то, посмотрев внимательно по сторонам, скорее всего, в зоне прямой видимости вы увидите оператора, который им управляет. На самом деле этот летающий робот действует только в соответствии с тем, какие команды дает ему человек. Никакого интеллекта у него нет. Фактически это просто телеуправляемая железка. Спасательные роботы или космическая робототехника — это более классические, устоявшиеся области в робототехнике. Исследования ведутся уже 30–40 лет, и во время первых проектов марсоходов и луноходов тоже никто не думал о том, что роботы будут оснащены каким-то искусственным интеллектом и будут сами что-то делать. Нет, это были телеуправляемые машины. Когда специалисты из центра управления передавали радиосигналы, задача этого лунохода была их отработать, сделать то, что ему скажет человек. В принципе, даже сейчас подавляющее большинство роботов, которые делаются или уже сделаны, — это фактически такие управляемые машины. Это если не золотой, то «позолоченный» стандарт в робототехнике.

Можно привести пример и с обратной стороны — когда системе искусственного интеллекта никакой робот не нужен, она самодостаточная в каком-то смысле. Классический пример — это онлайн-переводчик или программа, которая переводит автоматически с одного языка на другой. Общепринято, что задачи обработки информации и текстов на естественном языке — это сложные задачи. Всевозможный семантический анализ информации, извлечение смыслов из текста, автоматический перевод — это все всегда интересовало и интересует специалистов в области искусственного интеллекта, всегда создаются эти интеллектуальные программы, и сейчас они очень распространены. Если вы в мобильнике вобьете какую-то фразу, нажмете кнопку, то вам в автоматическом режиме искусственный интеллект это переведет. То есть вот обратная ситуация: искусственный интеллект есть, а робота никакого нет. Опять же, если вы не считаете роботом ваш мобильник. Если же вы считаете роботом мобильник или компьютер, то ваша картина мира очень усложняется, действительно возникает очень сильная путаница. Но мы про это говорить не будем.

В принципе, даже этих примеров достаточно, чтобы человеку разумному понять и у себя в сознании развести эти два понятия — искусственный интеллект и робот (робототехника). Если посмотреть чуть глубже, с точки зрения науки и образования, мы увидим ту же самую картину. Известно, что научные сотрудники, ученые достаточно часто вынуждены — иногда по собственной инициативе — заниматься специализацией и структуризацией областей знания и наук. Мы все знаем, что науку общепринято делить на гуманитарную и точную ветви. Есть естественные науки, в них есть биология, химия, физика; внутри химии есть органическая химия и неорганическая химия и так далее до каких-то небольших направлений исследований. Конечно, искусственный интеллект и робототехника по сравнению с физикой — это очень небольшие направления. Если проводить аналогию с матрешками: есть большие матрешки, в них укладываются матрешки поменьше и так далее. Так вот, в большинстве известных классификаций научных областей — их существует много — все равно мы зачастую наблюдаем, что области, относящиеся к робототехнике, уложены в матрешку инженерных наук, а все, что касается искусственного интеллекта, — это ближе к информатике, к компьютерным наукам. Они сидят в разных научных матрешках.

С образованием то же самое. Если посмотреть программы обучения ведущих технических вузов как на уровне бакалавриата и магистратуры, так и на уровне аспирантуры, PhD и так далее, то мы увидим, что обычно все, что касается робототехники, все специализации — все это будет преподаваться скорее на департаменте, факультете инженерии, инженерном факультете. А дисциплины, связанные с искусственным интеллектом, машинным обучением, — это информатика, компьютерные науки (опять же где как называется). Несмотря на то что все эти систематизации и разделения условны, в каждом конкретном случае все по-разному устроено, но тем не менее эта тенденция наблюдается и еще раз демонстрирует тот факт, что это все-таки разные области деятельности.

В чем же суть, в чем же конкретная разница? Тут проще посмотреть на задачу глазами робототехника. В чем его основная мотивация и интерес? Его интерес — сделать новую робототехническию систему, фактически сконструировать новый организм на уровне тела. Он собирает его из каких-то материалов: собирает скелет, оснащает его нервной системой — это всевозможные провода, актуаторы и так далее. При этом он занимается расчетом в основном кинематических схем движения, динамики, он разбирается в теории управления, чтобы понять, какие регуляторы лучше будут работать, какие законы управления сработают, а какие нет. Он изготавливает и рассчитывает прототипы, проводит экспериментальные исследования этих прототипов и так далее, пока не появляется детище, венец творения — та самая управляемая железка, о которой я говорил ранее. Подсоединяется к ней провод, и — о чудо — человек посылает команды, а этот робот действительно их точно и плавно исполняет. Он может ходить, летать, ползать — в зависимости от того, какой это робот. При этом он не падает, не делает каких-то резких движений. Он умеет действовать и функционировать и в мороз, и в холод, не только в каких-то тепличных, лабораторных условиях, но в реальном мире. Это высшая цель классического робототехника. Тут очень-очень большой объем работ. Нужно провести очень много экспериментов и исследований, чтобы этой цели достичь. Никакого, как вы понимаете, искусственного интеллекта пока нет.

Но если мы захотим двигаться дальше, если мы захотим сделать так, чтобы наш робот решал какие-то задачи сам, самостоятельно, а не только чтобы мы им управляли, то тут как раз и возникает поле для специалистов в области искусственного интеллекта. Что они делают? Они берут свои модели, методы, реализуют их в виде алгоритмов, то есть в виде какого-то программного обеспечения, софта, зашивают этот софт на небольшой портативный компьютер, который потом становится частью этого робота. То есть, помимо скелета, мышечного каркаса, нервной системы, они дают ему, условно говоря, мозг, в котором сидит искусственный интеллект. За счет этого повышается степень автономности. Мы можем роботу сказать: «Принеси мне чего-нибудь сладенького» — он сам это распознает, поймет, что от него требуется, возьмет печеньку и нам принесет. А если мы при этом успели переместиться с дивана на кресло, то он поймет, что надо принести к креслу, а не к дивану.

Именно за такими робототехническими системами, за системами, которые могут решать сложные задачи самостоятельно, будущее. Сейчас как раз именно эти интеллектуальные роботы, эти системы находятся в фокусе внимания. Но повторюсь, что если приводить математические иллюстрации, а в математике любят множество рисовать кружками: один кружок — это робототехника, другой кружок — искусственный интеллект. Конечно же, у них есть пересечение. Несмотря на то что это разные вещи, пересечение есть. Это те самые интеллектуальные роботы, создавать которые действительно сейчас наиболее сложная, важная и перспективная задача. А если говорить еще о каких-то философских корнях этой проблемы, то, возможно, это происходит из-за того, что нет и не может быть каких-то четких определений, что такое искусственный интеллект, робот и так далее. Получается, у нас искусственный интеллект — это что-то неопределенное, робот — это что-то неопределенное, а интеллектуальный робот — это такая неопределенность в квадрате. Поэтому и возникает путаница в головах людей, возникает такая сложность. Тем не менее там, где больше всего неопределенности, больше всего и интереса. Поэтому сейчас активно развиваются исследования и разработки в области именно интеллектуальной робототехники как симбиоза изначально все-таки разных двух направлений — искусственного интеллекта и робототехники.