Наука и технологии
11 февраля 2014, 07:00

Зачем Google роботы и зачем миру роботы Google

Сколько было шуток о том, что Google в один прекрасный день сделает что-нибудь чудовищное в стиле антиутопий? Орбитальную пушку, например, или армию роботов-убийц. Об орбитальном оружии пока что ничего слышно не было, а вот роботы, выпускаемые под разноцветным логотипом компании, почти наверняка станут реальностью.

В конце января 2013 года появилась новость о том, что Google за прошедшие 12 месяцев приобрёл целых восемь фирм, занимающихся робототехникой. Одна из них знаменита выполнением заказов американской армии, так что теперь Google стоит так близко к выпуску роботов-убийц, что места для чёрного юмора осталось не слишком много: любые шутки будут звучать как мрачные пророчества. Однако убить всех людей было бы куда проще, чем обеспечить им беззаботное существование. А Google, как известно, славится любовью к сложным задачам.

Недобрые роботы Boston Dynamics

У истоков Робо-Google

Инициатором затеи с роботами стал Эндрю Рубин — бывший глава подразделения Google, занимающегося Android (сейчас его пост занял Сандар Пичай, также курирующий Google Chrome и Chrome OS). Название Android, выдуманное Рубиным для его бывшего стартапа и созданной там операционной системы, неслучайно. Роботы — давняя страсть Рубина.

Энди Рубин (в центре) и роботы

До Android у «главного по роботам в Google» было две должности, важных для понимания нынешней ситуации: инженер в области производства в Apple (в конце восьмидесятых) и, ранее, специалист по промышленным роботам в Carl Zeiss — эта немецкая фирма знаменита своими фотообъективами и прочей оптической продукцией. И там, и там Рубин имел дело с промышленными роботами.

С тех пор судьба увела Эндрю Рубина в область мобильных устройств: он участвовал в создании фирмы General Magic, где выходцы из Apple работали над смартфонообразными устройствами ещё в девяностые, затем основал компанию Danger, инженеры которой создали первый мобильный телефон с полноценным браузером и QWERTY-клавиатурой. Потом Danger был куплен «Микрософтом», и настал черёд для Android. Сейчас Android в надёжных руках, и Рубин снова готов взяться за старое увлечение — роботов.

Вторая часть информации, проливающей свет на затею Google, кроется в самом списке приобретённых фирм. Вот первые семь позиций в нём. Schaft — японский стартап, ответственный за разработку ходячего робота HRP-2, который недавно выиграл конкурс DARPA Robotics Challenge (см. видео).

Industrial Perception специализируется на распознавании образов, Meka Robotics создаёт роботов с эластичными приводами, в том числе гуманоидного M1 и Dreamer.

Робот Meka M1

Redwood Robotics — фирма, изначально основанная совместными усилиями Willow Garage, институтом SRI и Meka Robotics; в Redwood заняты созданием роборук, отличающихся низкой ценой. В Bot & Dolly специализируются на разработке роботов-операторов, то есть механических рук, двигающих кинокамеру. Holomni — стартап, основатели которого изобрели новаторские колёса для роботов.

Из списка слега выбивается лишь Autofuss — рекламное агентство, специализирующееся на высоких технологиях, и уже выполнявшее заказы для Google. Не исключено, что новому подразделению просто нужна команда пиарщиков.

Мирные роботы-убийцы

Отдельного упоминания заслуживает последнее приобретение Google — компания Boston Dynamics, занимающаяся роботами с 1992 года и специализирующаяся на военных заказах. Примечательно, что в Boston Dynamics разрабатывают лишь малую часть используемых технологий: эту компанию можно считать чем-то вроде системного интегратора, собирающего роботов из существующих удачных наработок.

Последние творения Boston Dynamics успели стать звёздами YouTube, и не мудрено — они выглядят очень впечатляюще. Здоровенный четвероногий BigDog, дико жужжа, пробирается по лесистой местности, пересекает ледяные поля и держит равновесие, даже если его хорошенько пнуть ногой. Из него выйдет отличный «ослик», носящий за солдатами провизию и амуницию.

Его собрат WildCat не способен поднимать такой же груз, зато перемещается с пугающей скоростью: всё ещё медленнее настоящего гепарда, но уже быстрее, чем Усейн Болт во время побивания очередного мирового рекорда.

Список роботов Boston Dynamics можно продолжать: есть, например, человекообразные Atlas и Petman или, например, RiSE, ползающий по стенам и похожий на шестиногую ящерицу.

Раз Boston Dynamics выполняет заказы армии США, не следует ли из этого, что и Google теперь придётся заниматься тем же самым? С одной стороны, ответ положительный: нынешние контракты Boston Dynamics придётся выполнить, несмотря на слияние с Google. С другой стороны, в Google сообщают, что совершенно не заинтересованы в сотрудничестве с вооружёнными силами. Это даже не имеет экономического смысла: типичный контракт приносил Boston Dynamics от 2 до 10 миллионов долларов, что по меркам Google не стоит усилий.

В конце концов, в фирме Boston Dynamics, по словам одного из её бывших инженеров, изначально даже не планировали работать на армию США: военные контракты просто оказались удобным и надёжным источником финансирования. Широкий карман Google сыграет эту роль ещё лучше.

Что задумал Google

Остаётся главный вопрос: что же такое Рубин предложил главе Google Ларри Пейджу, что тот разрешил ему распоряжаться почти что неограниченным запасом финансов и пользоваться полной автономией?

Несложно заметить, что все покупки связаны с роботами, имеющими сочленения. Часть разработок направлена на взаимодействие с людьми, часть связана с более традиционной для роботов нишей — производством. Среди фирм, присоединившихся к Google, много таких, где велись работы над шагающими машинами — как двуногими, так и четвероногими. Не исключено, что и в Google рассчитывают сделать ходящего робота, но куда и зачем он будет ходить — пока что тайна, покрытая мраком.

Сам Эндрю Рубин на расспросы журналистов отвечал туманными полунамёками: в частности, привёл пример с автомобильными дворниками, которые включаются сами во время дождя. Такое изобретение нельзя назвать роботом, но, как и роботы, это умная технология, которая избавляет людей от лишних действий. Вряд ли в Google будут делать дворники (хотя целый автомобиль — почему бы и нет?), скорее это просто иллюстрация технологии, меняющей жизнь человека к лучшему, но не слишком навязчиво.

Ещё Рубин заявил, что в контексте коммерческих перспектив речь идёт скорее о планах, которые начнут воплощаться в реальность не ранее чем через десять лет. Но тут же оговорился: некоторые технологии, по его словам, уже почти дозрели до коммерческой эксплуатации.

Производство по-прежнему остаётся наиболее реалистичной областью для коммерческой эксплуатации роботов, и аналитики предполагают, что именно промышленное применение может интересовать Google в среднесрочной перспективе. К тому же здесь как раз наметилась очередная революция.

Универсальный рабочий

Чтобы понять, как за последнее время изменились промышленные роботы, достаточно взглянуть на парня по имени Baxter. Этот механический товарищ с двумя огромными ручищами и монитором на месте головы призван заменить людей, стоящих у конвейера и выполняющих несложные монотонные задачи вроде складывания деталей.

Робот Baxter

От роборук, которые и так повсеместно используются на заводах, Baxter выгодно отличается интеллектом: он способен оценивать ситуацию и старается не делать ерунды. Представим, что на пути робота внезапно появилась преграда. Неинтеллектуальная машина будет продолжать биться об неё, чем, возможно, принесёт немалые убытки. Baxter, наткнувшись на что-нибудь, немедленно прекратит работу и пожалуется.

Важна и лёгкость, с которой обучается Baxter. На запястьях у него кнопки, задающие точки пути. Включаем режим обучения, берём робота за руку, показываем, как ей нужно вести и то и дело нажимаем на кнопку, задавая тем самым промежуточные фазы. Таким образом, «Бакстера» можно на ходу переориентировать на любые задачи и быстро подстраивать под изменяющиеся условия. Это открывает дорогу таким применениям, для которых заказывать традиционных промышленных роботов было бы невыгодно.

В базовой комплектации Baxter стоит 25 тысяч долларов — то есть если он будет стоять у конвейера вместо одного работника, то окупится примерно через год. Однако робота, в отличие от человека, никто не запрещает загружать делом 24 часа в сутки и 365 дней в году. А иногда даже 366.

Google уже занимается выпуском собственных ноутбуков и владеет телефонным подразделением Motorola, так что проектирование собственных промышленных роботов может оказаться очень кстати. Apple, например, вовсю использует новейшую машинерию на производстве, и постепенно переносит некоторые его части из Китая с его дешёвой рабочей силой в США, где заменой могут стать роботы.

Галлюцинирующие роботы

Каким бы умелым, внимательным и обучаемым ни был Baxter, без помощи человека он работать не будет. Его нужно установить, наладить подачу деталей, обучить обращаться с ними и так далее. Другими словами, организовать все аспекты работы вокруг того самого монотонного действия. Там, где человек мог бы выполнять задачи последовательно, потребуется несколько роботов типа «Бакстера». Если же связь между задачами нетривиальна, то тут Baxter вообще не помощник.

Не мог бы робот сам решать мелкие вопросы по ходу дела? Оказывается, обладать настоящим разумом для этого не нужно. Учёным из лаборатории Персональной Робототехники Корнельского университета удалось создать алгоритмы, благодаря которым робот различает объекты вокруг, может с ними взаимодействовать и даже угадывает поведение людей.

Собственных роботов в Лаборатории не делают, вместо этого учёные собрали «команду» из лучших доступных в продаже разработок (Baxter, PR2 производства Willow Garage и прочих) и снабдили программным обеспечением собственной разработки.

Мир глазами роботов

Первое, что должна делать управляющая программа — разобраться в окружающей среде. К картинке, получаемой с внешних датчиков (стереокамер, дальномеров и т.д.) применяются алгоритмы машинного зрения, чтобы определить объекты на ней. В этом деле учёные продвинулись уже достаточно далеко, чтобы робот мог узнавать в окружающем мире раздельные объекты.

Далее объектам присваиваются категории. К примеру, лампа — это мебель, коробка — это контейнер, шкаф — это предмет мебели и контейнер одновременно, стол обладает поверхностью, и так далее. Роботы из Корнельского института «знают» об окружающих предметах многие важного: например, что наполненные контейнеры не стоит переворачивать вверх дном, а бутылку нужно ставить на стол вниз днищем, а не горлышком.

Ещё одно чудо кроется в разработках Лаборатории, связанных с предсказанием поведения человека. Казалось бы, какое роботам дело до нашего поведения? Но чтобы машины взаимодействовали с людьми, им нужно научиться понимать мотивы и приучаться к характерным действиям своих создателей. Посвящённая этому научная работа называется (без шуток) «Галлюцинирование людей». В последних экспериментах роботы уже могут из позы и движений человека «нагаллюцинировать» себе несколько вариантов следующих действий. Вот человек берёт в руки кружку. Что он с ней сделает? Может переставить, может отпить. Так, поставил на стол и отнял руку. В ближайшие пару секунд кружка использоваться не будет — самое время подлить газировки.

Робот, снабжённый таким алгоритмом может выполнять повседневные задачи автономно, и к тому же в определённой мере ориентироваться на привычки хозяина. Вот он находит компьютерную мышь в груде вещей. Непорядок: мышью пользуются на столе, вот туда-то её и стоит переложить. А подушке нечего делать на полу — пускай лучше лежит на диване. И всё в том же духе.

Учитывая, что в Google тоже вовсю работают и над распознаванием образов, и над искусственным интеллектом, там не только смогут использовать или повторить разработку Корнельского университета, но и превзойти её, задействовав свои необъятные ресурсы.

По-настоящему интеллектуальные роботы так долго были несбыточной мечтой, что многие успели начать терять в них веру. Сейчас робот — это либо механическая рука на заводе, либо неуклюжая неумная штука на колёсиках, практичность которой сводится к нулю. Но этот пройденный этап. Последние разработки в области машинного зрения и искусственного интеллекта могут изменить всё, и в Google это знают как нельзя лучше.