Для экономиста «робот» означает прежде всего «промышленный робот». По данным Международной федерации робототехники, в 2022 году в мире работало более 3,9 млн промышленных роботов. С 2017 года активный парк этих машин увеличивался в среднем на 13% в год. Это много быстрее роста промышленного производства в любом году за последние 10 лет, кроме постковидного 2021-го.
Так, в 2022-м было установлено рекордное число новых промышленных роботов — более 553 000. К 2026 году эксперты ожидают 700 000 установленных роботов в год.
Внедрение роботов крайне неравномерно распределено по отраслям. Больше половины роботов, установленных в 2022 году, пришлось на три отрасли: производство электроники (28%), автомобилестроение (25%), а также машиностроение и металлообработку (12%). Для сравнения: в пищевую промышленность было поставлено всего 3% новых роботов.
Причины такого перекоса — отдельный вопрос. Очевидно, немалую роль играет спрос на электронику и автомобили. Но не следует сбрасывать со счетов и трудности, с которыми робототехника пока не справилась.
Ловкость рук
Типичный промышленный робот — это «рука-сварочный аппарат» или «рука-гаечный ключ». Робот не может выронить рабочий инструмент, как мы не можем уронить собственную ладонь. Остается выполнить стереотипные, зашитые в алгоритм движения. От программы требуется точность, но не гибкость.
Для контраста возьмем задачу из сферы обслуживания — накрыть стол. Официант ловко управляется с предметами разного размера и формы: тарелками, чашками, бокалами, столовыми приборами. Почти все из них хрупкие и вдобавок наполнены едой или напитками. Важно ничего не уронить, не расплескать и не нажать слишком сильно.
Если обобщить, официант должен уметь взять в руки произвольный предмет и выполнить с ним произвольные движения. Машинам пока далеко до такой универсальности и осторожности. Робот, готовящий хот-доги, в 2019 году удостоился статьи в престижном журнале Science Robotics. Инженерам пришлось разработать новый подход к машинному обучению, чтобы устройство справилось с такой неквалифицированной по человеческим меркам работой.
Почувствовать задачу
В том же году в заголовки новостей попал необычайно ловкий робот от исследовательской группы OpenAI. Манипулятор ни много ни мало собирал кубик Рубика. Робот контролировал движения с помощью машинного зрения, обрабатывая данные с 19 камер. «Мозгом» служили несколько нейросетей, обученных на множестве мощных многоядерных процессоров. В конце концов в OpenAI признали решение слишком громоздким и закрыли проект.
Многие эксперты тогда решили, что ставка на зрение была ошибочной. Манипулируя предметами, люди сильно полагаются на осязание. Оно дает мозгу столь мощную обратную связь, что в некоторых случаях он обходится вообще без зрения. Например, пианист может смотреть на ноты, а не на клавиши.
В последние годы сразу несколько научных групп занимались роботами-манипуляторами с тактильными датчиками. Недавно команда из Бристольского университета представила новую интересную разработку.
Система имеет говорящее название AnyRotate («Любой поворот»). Четырехпалый манипулятор действительно поворачивается в любую сторону по нескольким осям. Но главное, в кончики его пальцев встроены датчики давления. Это тонкие устройства, отчасти воспроизводящие устройство человеческой кожи. Тактильная информация позволяет удерживать объект, даже когда рука развернута кончиками пальцев вниз. Раньше подобное не удавалось ни одному роботу. Когда предмет начинает выскальзывать, манипулятор «чувствует» это и перехватывает его покрепче. Примерно так же поступает и человек.
Разработчики испытали свое детище на десятке разных предметов. Среди них мячи, детские игрушки и упаковки из-под пищевых продуктов.
AnyRotate — экспериментальная разработка, и пока рано говорить о ее дальнейшей «профессии». Но уже были попытки приспособить тактильных роботов, например, к сортировке мусора.
Пьеса для механического пианиста
Инженеры рано или поздно научат роботов манипулировать произвольными предметами и перемещаться в незнакомых помещениях. Это откроет им путь во многие профессии. Оставим в стороне вопрос, что при этом станет с экономикой, ориентированной на массовый физический труд. Он требует отдельного большого разговора.
Поговорим о менее обсуждаемой теме — роботах в социальных профессиях. В экспериментах машины уже кормили людей с ложечки, обнимали больных детей и помогали малышам научиться писать.
Это принципиально новая ситуация с психологической точки зрения. Робот-пылесос вызывает не больше эмоций, чем стиральная машина. Но вряд ли больной человек останется столь же равнодушен к автоматической сиделке, а ребенок — к партнеру по подвижным играм.
Главная задача нашего разума — взаимодействие с людьми. Ученые имеют тому множество свидетельств. Например, человеческие лица — единственные объекты, для распознавания которых в мозге есть специальная зона. Другой пример: даже необразованные люди легко оперируют конструкциями вроде «она должна была помочь его брату, потому что, когда она попросила его посидеть с ребенком, он не смог, но прислал свою сестру, которая вообще не была с ней знакома». Попытайтесь удержать в голове столь же витиеватое суждение о геометрических фигурах! Словом, когда роботы займут место людей в социальных взаимодействиях, они помимо нашей воли могут стать для нас чем-то большим чем машины.
И тут мы вступаем на малоизученную территорию. Роботы все-таки не люди, и не ясно, как наша психика будет реагировать на них. Широко известен, например, эффект «зловещей долины». Роботов, выглядящих в духе «палка-палка-огуречик», мы находим забавными, а фотографически похожих на людей — привлекательными. Но посередине находится отталкивающая внешность «ожившего манекена».
Чувство железного локтя
Недавно в журнале Science Robotics вышла научная статья, авторы которой изучали взаимодействие людей с роботами. Ученых из Итальянского технологического института интересовало чувство совместной деятельности (sense of joint agency). Мы испытываем это переживание, работая бок о бок с партнером над разными частями одной задачи. Например, когда один человек моет посуду, а другой вытирает ее. Ученые обнаружили, что у чувства совместной деятельности есть надежные маркеры на электроэнцефалограмме — еще одно доказательство «социальности» нашего мозга. Экспериментаторы решили выяснить, возникает ли оно при совместной работе с роботом.
Испытуемый работал в паре с гуманоидным роботом iCub. Один участник пары — образно говоря, водитель — двигал по экрану курсор, пока он не достигал отмеченной зоны. Робот при этом пользовался специальной мышкой, удобной для его пальцев. Как только курсор достигал цели, другой участник — «штурман» — должен был скомандовать «стоп!» И человек, и робот побывали в обеих ролях — и «водителя», и «штурмана». Присоски ЭЭГ отслеживали активность мозга.
Эксперимент дал любопытные результаты. Если испытуемые сразу приступали к тесту, у них, как правило, не возникало чувство совместной деятельности. Но ученые нашли способ его «включить». Для этого нужно было посмотреть вместе с роботом фильм и во время теста обмениваться с ним взглядами. Пережив с роботом социальный опыт, испытуемые стали ощущать его полноценным напарником.
Это исследование показывает, что роботов нужно приспосабливать не только к их прямым задачам, но и к комфортному взаимодействию с людьми. И на этом пути нас еще могут ждать сюрпризы.