Индустрии будущего

скачать книгу бесплатно


Таких крупных игроков, как Toyota и Honda, теснит множество других японских компаний. Предприятие Tokai Rubber Industries совместно с научно-исследовательским институтом RIKEN недавно представило «робота для интерактивного физического ухода» (RIBA), который может осторожно поднимать и опускать людей весом до 70 кг; он похож на гигантского улыбающегося медведя и покрыт мягкой искусственной кожей во избежание травм или физического дискомфорта пациента. Кроме того, японская компания AIST, занимающаяся промышленной автоматизацией, создала робота по имени Паро, который имеет облик детеныша гренландского тюленя, обтянутого мягким белым мехом. Паро имитирует многие особенности домашнего питомца. Он предназначен для людей, которые слишком слабы, чтобы заботиться о настоящем живом питомце, или живут в условиях, которые не позволяют завести домашнее животное, например в доме престарелых. Робот «любит», когда его берут на руки, «сердится», когда его шлепают, и не прочь вздремнуть. Увидев Паро несколько лет назад в Японии во время экскурсии, посвященной инновациям в робототехнике, президент США Барак Обама инстинктивно потянулся и погладил робота по голове и спине. Похожий на симпатичную плюшевую игрушку «зверек» стоит, однако, шесть тысяч долларов и классифицируется правительством США как медицинское устройство второго класса.

Япония уже сегодня является мировым лидером в области робототехники – здесь работают 310 тысяч промышленных роботов из 1,4 млн существующих в мире. Она сосредоточивает внимание на роботах для ухода за пожилыми людьми лишь отчасти потому, что вынуждают обстоятельства, но отчасти и потому, что это единственная страна, которая может позволить себе направить такие огромные и передовые промышленные ресурсы на увеличение продолжительности жизни человека. Но способны ли роботы в самом деле ухаживать за людьми?

Ни частный, ни государственный секторы Японии в этом не сомневаются. В 2013 году японское правительство выделило 24,6 миллиона долларов компаниям, специализирующимся на роботизированных устройствах ухода за пожилыми людьми. Министерство экономики, торговли и промышленности Японии в мае 2013 года выбрало 24 компании, которым оно готово предоставить субсидии, покрывающие от половины до двух третей затрат на исследования и разработку роботов-сиделок. Среди задач, которые должны будут выполнять эти машины, например, такие: помогать престарелым пациентам передвигаться из комнаты в комнату, приглядывать за теми, кто плохо ориентируется в пространстве, и развлекать их играми, песнями и танцами.

Тем не менее тут еще немало сложностей. С технической стороны по-прежнему сложно создать робота, способного выполнять такие глубоко интимные процедуры, как купание пациента или чистка ему зубов. К тому же большинство японских компаний, которые сейчас занимаются созданием таких роботов, исторически специализировались на изготовлении промышленных двигателей и электроники. Налаживание эмоциональной связи, которая является критическим элементом ухода за пожилыми людьми, – для них совершенно новая область исследований. Определенные усовершенствования постепенно происходят, но все же некоторые специалисты – например, профессор Массачусетского технологического института Шерри Таркл, занимающаяся социальными исследованиями в области науки и техники, – сомневаются в том, сумеют ли пациенты в конце концов наладить истинную эмоциональную связь с роботом-сиделкой. Таркл предупреждает: «Чтобы идея дружбы с искусственным интеллектом стала для нас новой нормой, нам придется измениться самим, и в этом процессе предстоит полностью перестроить систему человеческих ценностей и суть человеческих отношений». Если роботы-сиделки станут распространенным явлением, полагает она, они могут еще больше увеличить пропасть между младшим и старшим поколениями. «Дело же не только в том, что пожилому человеку нужно говорить с молодыми, – объясняет Таркл, говоря о новейших роботах, которые якобы могут поддержать беседу. – Дело еще и в том, что молодым надо больше слушать стариков. Мы проявляем слишком мало интереса к тому, что могут рассказать наши старшие товарищи. А теперь мы своими руками создаем механизмы, которые будут в буквальном смысле пропускать их истории мимо ушей».

И чисто технические вопросы (как сделать робота, который сможет почистить человеку зубы?), и сложные психологические проблемы (смогут ли – и должны ли – сформироваться эмоциональные связи между человеком и роботом?) одинаково важны. И все же прикладная робототехника в Японии продолжает развиваться, а различные ответы на эти вопросы, скорее всего, будут все чаще предлагаться в самое ближайшее время. Учитывая то, как мало в стране сиделок, я полагаю, что роботы неизбежно станут постоянным элементом системы японской семьи.

Если стареющей нации удастся решить эту проблему и появление роботов-сиделок благотворно скажется на ее экономике, то в скором времени мы увидим такие же устройства на мировом рынке, а это чревато далеко идущими последствиями.

Большинство промышленно развитых стран мира находится на грани вступления в период масштабного старения, и ситуация в них скоро начнет повторять происходящее в Японии. Во всех 28 членах Европейского союза население постепенно становится все старше, и в предстоящие десятилетия доля граждан Европы в возрасте от 65 лет и старше вырастет с 17 до 30 %. Китай уже вступает в период продвинутого старения, хотя еще является развивающейся страной. Несмотря на то что политика «одна семья – один ребенок» постепенно уходит в прошлое, демографическая ситуация в Китае сейчас представляется не вполне стабильной. Китайские женщины рожают в среднем по 1,4 ребенка, что значительно ниже коэффициента замещения 2,1, вследствие чего достаточного числа молодых людей, способных обеспечить нужды пожилых, также не предвидится. Ярким исключением являются Соединенные Штаты, где иммиграционная политика частично смягчает последствия старения населения.

По мере того как население развитых стран продолжает стареть, рынок для тех самых японских роботов все разрастается. И роботы-сиделки, наряду с роботизированными конечностями и частями тела, могут оказаться просто первой волной потока новых сложных роботов, которые хлынут в нашу повседневную жизнь. Роботы станут одной из немногочисленных технологий, которая распространится не от молодых потребителей к более взрослым, а наоборот – в первую очередь через пожилых пользователей к молодым поколениям, и бабушки будут хвастаться своими новенькими суперсовременными гаджетами перед детьми и внуками.

География робототехники

Степень роботизации в различных странах будет очень разной. Богатым и бедным гражданам в разной степени доступны плоды технологического прогресса, то же самое происходит с более и менее благополучными странами.

Несколько государств уже стали лидерами спроса на роботов. Около 70 % от общего объема продаж таких устройств приходится на Японию, Китай, США, Южную Корею и Германию – это «большая пятерка» робототехники. При этом Япония, Соединенные Штаты и Германия доминируют в сфере дорогостоящих промышленных и медицинских роботов, а Южная Корея и Китай являются основными производителями менее дорогих устройств, ориентированных на широкого потребителя. Хотя наибольший объем продаж роботов зафиксирован в Японии, Китай представляет собой самый быстрорастущий рынок – каждый год начиная с 2005-го продажи роботов в стране увеличиваются на 25 %.

Существует довольно серьезный разрыв между «большой пятеркой» и остальным миром. Эти страны намного опережают всех, поскольку выступают и потребителями, и производителями роботов. Вот иллюстрация: количество промышленных роботов, производимых в Южной Корее, стране с населением в 50 миллионов человек, в несколько раз превышает таковое в Южной Америке, Центральной Америке, Африке и Индии, вместе взятых, чья общая численность населения достигает 2,8 миллиарда. Россия, несмотря на свою мощную индустриальную базу, вообще не является игроком на рынке робототехники. Она не производит и не покупает роботов в сколько-нибудь значительных количествах, а продолжает заниматься добычей природного газа, нефти, железа, никеля и их переработкой на заводах, которые выглядят и функционируют так, как и в 1970-х, и в 1980-х годах.

Сравнительный отрыв «большой пятерки» в будущем может даже увеличиться, ибо именно эти страны, скорее всего, внедрят следующее поколение робототехники в общественной, рабочей сферах и в домашнем быту. Им будут принадлежать самые известные бренды потребительских роботов, и они обеспечат программное обеспечение и сети, из которых сложится экосистема робототехники. Когда я думаю об этом симбиозе, мне вспоминается интернет 1990-х годов – не только обращенные к потребителю интернет-компании, которые появлялись и функционировали в Кремниевой долине, но и производители сетевого оборудования, такие как Cisco Systems и Juniper Networks. Сегодня общее количество сотрудников Cisco и Juniper достигает 85 тысяч, а рыночная стоимость – 154 миллиардов долларов. Те же самые типы внутренних систем появятся и в индустрии робототехники. А страны «большой пятерки» будут получать прибыль от своих высокооплачиваемых рынков труда и растущего богатства – безусловных выгод передовой позиции по сравнению со 191-й страной мира. Они, можно сказать, породят Cisco и Juniper от робототехники.

Что любопытно, менее развитые государства, выходя на рынок робототехники, пожалуй, могут перескочить несколько ступеней. Странам Африки и Центральной Азии удалось перейти прямо к сотовым сетям, пропустив этап стационарной телефонизации, и, возможно, таким же образом они смогут сделать большой скачок в робототехнике, не развивая сначала мощную промышленную базу.

Хорошим примером может послужить Африканская робототехническая сеть (African Robotics Network) АФРОН. Это сообщество частных лиц и учреждений организовывает по всему континенту мероприятия и проекты в сфере робототехники, образовательные, научные и индустриальные. С помощью таких инициатив, как, например, «Конкурс десятидолларовых роботов» (10 Dollar Robot Challenge), АФРОН способствует развитию крайне доступного робототехнического образования. Победителем одного из таких конкурсов стал «РобоАрм», проект нигерийского Университета Обафеми Аволово, – эта напоминающая руку конструкция сделана из пластика и работает на найденных на свалках и отремонтированных электромоторчиках. Способность придумывать недорогие вещи, учитывая дефицит материалов, лежит в основе концепции экономных инноваций, которые мы обсудим в главе 6.

По мере того как распространяется робототехника, то, до какой степени та или иная страна преуспеет в эпоху роботов, будет отчасти зависеть от культуры – от того, насколько люди готовы впустить роботов в свою жизнь. Западные и восточные культуры смотрят на роботов весьма по-разному. Дело не только в том, что у Японии есть острая экономическая потребность в роботах и технологические ноу-хау: у этой страны имеется также и культурная предрасположенность для роботизации. Синтоизм, древняя религия, которую исповедуют 80 % японцев, включает элементы анимизма, согласно которому душой наделены не только люди, но и неодушевленные (с западной точки зрения) предметы. Вследствие этого японская культура, как правило, более открыта для идеи роботов-помощников и роботов-компаньонов, чем культура Запада, которая рассматривает их как бездушные машины. В культуре, где грань между неодушевленным и одушевленным столь тонка, на робота с большей готовностью будут смотреть как на члена общества, а не просто как на полезное (а то и опасное) устройство.

В западной культуре ситуация совершенно иная: ужасная мысль о том, что однажды человечество создаст искусственное существо и не сможет его контролировать, пронизывает западную литературу, породив за долгие века длинную череду страшных и предупреждающих сказок. Прометей был осужден на вечные муки в наказание за то, что даровал людям огонь. Когда Икар вознесся слишком высоко, солнце растопило воск на его высокотехнологичных крыльях, и он встретил свою смерть, рухнув с неба. В романе Мэри Шелли «Франкенштейн» гротескное создание доктора Франкенштейна сеет в мире хаос и в конечном итоге обрекает собственного создателя на гибель (а кинозрителя – на бесконечное созерцание все новых второсортных ремейков первого киношедевра).

Восточная культура совершенно не пропитана подобным страхом. Культурная динамика Японии, представляющая в значительной степени культурную динамику большей части Восточной Азии, не обременяет индустрию робототехники никаким культурным багажом, позволяя ей стремительно развиваться. Объем инвестиций в эту отрасль свидетельствует об интересе общества к роботам, факультетов и департаментов автоматики в китайском научном сообществе становится все больше, их специалисты весьма уважаемы. В университетах Китая уже больше сотни факультетов автоматики, а в Соединенных Штатах – лишь около 80-ти, несмотря на то что университетов в США больше.

В Южной Корее к обучающим роботам относятся положительно; в Европе – скорее отрицательно. Как и в случае с уходом за престарелыми, в Европе роботы рассматриваются как машины, а в Азии – как потенциальные спутники жизни. В Соединенных Штатах этот вопрос находится вне фокуса общественного внимания, поскольку иммиграционная система облегчает приток новой и низкооплачиваемой рабочей силы, которая занимает места в тех сферах, которые в других странах могли бы быть заняты роботами-помощниками. В других регионах мира позиция по этому вопросу зачастую оказывается промежуточной. Недавно проведенное на Ближнем Востоке исследование показало, что люди не стали бы возражать против того, чтобы человекоподобный робот убирал в доме, но с неприязнью относятся к идее выполнения роботами более персональных и важных задач, таких как обучение.

Как сделать из робота человека

Первая волна замещения человеческой рабочей силы средствами автоматизации и робототехники началась в тех областях, где часто требовалось выполнять опасную, грязную и монотонную работу, которая почти не предполагала взаимодействия с людьми. Но затем роботы все чаще и чаще стали претендовать на рабочие места в сфере услуг, где требуются навыки общения с человеком. Рабочие места в сфере услуг, которые на предыдущем этапе глобализации были обычно гарантированы, теперь оказались под угрозой, поскольку последние прорывы в области робототехники и программирования вдруг показали, что задачи, которые, как еще недавно считалось, остаются исключительной прерогативой человека – быстрое ситуационное реагирование, пространственное мышление и мгновенное ориентирование, понимание контекста и человеческих суждений, – становятся под силу и роботам.

Это оказывается возможным благодаря совпадению двух ключевых событий: прогресса в моделировании пространства убеждения и совершенствовании связей между роботом и облаком. Термин «пространство убеждения» обозначает математическую структуру, которая позволяет статистически моделировать интересующие нас условия и прогнозировать наиболее вероятные результаты. В общем и целом речь идет о приложении алгоритмов для понимания новых или смешанных контекстов. Роботу моделирование пространства убеждений открывает новые возможности для ситуационной осведомленности. Оно помогает совершать такие действия, как умение схватить предмет, – когда-то это было нелегкой задачей для робота. До недавнего времени пространство убеждений было слишком сложным для удовлетворительного вычисления, причем задачу усложняло еще и то, что для анализа был доступен очень ограниченный объем опыта роботов. Но достижения в области анализа данных (о которых мы поговорим в главе 5) в сочетании с увеличивающимися по экспоненте объемами эмпирических данных позволили программистам разработать роботов, которые сегодня могут взаимодействовать с окружающей средой, используя разумные суждения.

Начавшийся в последнее время экспоненциальный рост данных в значительной мере обусловлен развитием «облачной робототехники» – этот термин был введен исследователем из Google Джеймсом Куфнером в 2010 году. Робот, подключенный к облаку, имеет доступ к огромным массивам данных и общему опыту других устройств, с помощью которых он может совершенствовать понимание собственного пространства убеждений. До того как стало возможным подключение к облаку, у каждого робота был доступ к очень ограниченному набору данных – он состоял либо из его собственного опыта, либо из знаний небольшой группы роботов. Они представляли собой изолированные электронные устройства, их возможности были ограничены аппаратными средствами и программным обеспечением, имеющимися в самом устройстве. Но теперь, объединившись в сеть и постоянно оставаясь подключенными к облаку, роботы могут впитывать опыт любого другого робота-«родственника», «обучаясь» ускоренными темпами. Представьте себе нечто вроде квантового скачка, который совершила бы человеческая культура, если бы мы все вдруг сумели напрямую подключиться к знаниям и опыту остальных жителей планеты – если бы, принимая решение, опирались не только на свой ограниченный опыт, но и на опыт миллиардов других людей. «Большие данные» сделали возможным такой квантовый скачок в когнитивном развитии роботов.

Другой важный прорыв связан с материаловедением – появилась возможность изготавливать роботов из принципиально новых материалов. Теперь больше не обязательна броня алюминиевого корпуса, ставшая визитной карточкой C-3PO