Название собачки AIBO произошло от Artificial Intelligence RoBOt (робот с искусственным интеллектом). "Интеллект" игрушки - в программном обеспечении, которое управляет механизмом. Сегодня существует несколько видов AIBO - ERS-210 (которую мы и рассмотрим), ERS-220 (более продвинутая модель "для совсем взрослых", надеемся увидеть в будущем) и "детские" модели AIBO LM Series - ERS-311 "Latte" и ERS-312 "Macaron". Для AIBO ERS-210 есть 2 вида софта - AIBO Explorer и AIBO Life под управлением модульного ПО Sony Open R. Кратко расскажем о каждом.

AIBO Explorer
Программное обеспечение для AIBO моделей ERS-210A и ERS-220A. Explorer - это сразу взрослая собака, которую не нужно воспитывать. Все возможности AIBO становятся доступными мгновенно. Собака "живет" самостоятельно, сама решает, как себя вести, ориентируется на то, что происходит вокруг, и собственное "настроение". Понимает до 75 голосовых команд (правда, на английском языке), умеет играть со своим мячиком, узнает голос хозяина, выражает эмоции (радость, грусть, гнев, удивление, страх, недовольство), обладает инстинктами (любви, поиска, движения, питания и сна). Может делать фотографии, читать вслух электронную почту. Вроде бы ее можно научить чему-то еще, но к сожалению, у нашего образца была другая программа...

AIBO Life
Программное обеспечение для AIBO моделей ERS-210A и ERS-220A. Это воспитание "щенка" с его "рождения". Сначала собачка мало что умеет делать, ей нужно время и ваше внимание. Она будет постепенно раскрывать свои возможности. Например, нашему экземпляру было около недели "от роду", поэтому щенок был милым, но еще довольно "глупеньким"...

Торжественное открытие

Вот в таком виде мы и получили AIBO. Одна кнопка на груди собачки. Естественно мы ее нажали...

Проснулась, потягивается...

Щенок потянулся, сел и начал смотреть на нас. А мы зачарованно смотрели на него...

Через некоторое время собачке явно наскучило сидеть просто так и созерцать наши изумленные физиономии, и она начала действовать.

Женская часть коллектива редакции чуть не всплакнула от умиления: "Ой, какая прелесть!". А мужская тут же начала исследовать возможности робота. Достали из коробки мячик ядовито-розового цвета, идущий в комплекте с собакой.

На вид мячика щенок сделал "стойку" и сыграл бодрую мелодию. Ага, значит уже реагирует. Но играть пока не умеет. Маленькая еще...

На поглаживание по голове щенок отвечал помахиванием хвостиком и радостными повизгиваниями. А сенсоры по спинке заставляли его активно двигаться и делать насколько неуверенных шагов.

Робот весит примерно 1,5 килограмма и предназначен для взрослых или для детей старше 8 лет, которые уже не склонны разбирать все, что попадет в руки, так как сломать AIBO, к сожалению, довольно легко. Всего у Айбо 18 суставов. На передней панели головы находятся светодиоды зеленого и красного цвета, которыми собачка выражает свои эмоции - радость, грусть, злость, удивление, страх и недовольство.

На голове собаки на месте носа находится миниатюрная цифровая камера системы CMOS image sensor, способная оценивать расстояние и воспринимать цвета. Это - зрение Айбо. Собака способна воспринимать размеры помещения, различать предметы. Кстати, камеру можно подключить к компьютеру с помощью J141 LAN-карты и посмотреть на мир глазами щенка.

Слух AIBO - 2 микрофона, которые находятся под ушами. Чувствительность к прикосновениям обеспечивается несколькими сенсорами, расположенными на голове и спине. Также собачка понимает свое положение в пространстве - если ее перевернуть вверх ногами, но она начинает издавать "недовольные" звуки, мигать красными лампочками, а когда ее все же ставят опять на ноги, трясет головой и ушами и некоторое время не реагирует на внешние раздражения. Кстати, если вы вдруг уроните Айбо на бок, то она вполне может встать на ноги самостоятельно.

Традиционное домашнее животное проявляло огромный интерес к чужаку...

Несмотря на явное недовольство собачки, мы ее перевернули и посмотрели, что же находится у нее на животе. Там отсек для батареи и разъем для Memory Stick. Также у AIBO есть PC Card slot Type2, но мы не успели опробовать его возможности.

С закрытой и открытой крышкой

Зарядное устройство

Коробка с зарядным устройством

В комплекте с AIBO идет зарядное устройство и LI-Ion батарея ERA-201B1. Собачка может работать без подзарядки около 1,5 часа. В зарядном устройстве есть отсек для дополнительной батареи, так что можно их быстро заменять, если хочется играть с AIBO непрерывно. Когда заряд батареи заканчивается, AIBO садится и "засыпает".

Айбо на зарядном устройстве

Отсек для дополнительной батареи и кнопки настройки.

Есть 2 режима зарядки - частичный (almost full) и полный (full). У нас полная зарядка занимала около часа. Когда батарея полностью заряжена, собачка на индикаторе поднимает лапу.

Не так давно компания Sony выпустила на международный рынок железного робота-собаку по имени Айбо (уже появилась более усовершенственная модель Айбо 2). Японцы расчитывали на то, что люди полюбят этого песика за то, что он гипоаллергичен, не гадит по углам и не сгрызет любимые тапочки хозяина. Еще одним из главных доводов в пользу содержания робота является то, что в Японии во многих многоквартирных домах правилами запрещено держать животных, да и большие города не обладают большим количеством мест для выгула. У Айбо милый вид. Он умеет ходить ( правда, не очень быстро), играть с мячом ( красным, только на этот цвет реагирует робот), "потягиваться", выражать удовольствие ( особенно если легонько нажать на темечко) и "злится". Иногда  во время неудовольствия Айбо может отключиться, раздвинув лапы во все стороны. Игрушка дорога, но японцев это не останавливает. Они уже объединились в клубы любитетелей Айбо. И все-таки этот песик больше подходит пожилым людям, так как  эмоции Айбо крайне скудны, а движения замедлены. Детям не хватает в роботе импульсивности, и очень часто за первым восторгом наступает безразличие. Хотя и для детей  в роботе есть несомненный плюс: он не умирает.

Человек из мертвого камня сделает статую — и гордится потом, если работа удалась.
А поди-ка из живого сделай еще более живое. Вот это работа!
Е. Шварц. Обыкновенное чудо

Наверное, у человечества есть основной инстинкт.

Здесь можно долго шутить «по Фрейду», но неумолимое желание создавать себе подобных или хотя бы чуть-чуть подобных преследует человека не только в постели.

Homo sapiens способен часами разговаривать с попугаем или натаскивать собаку на разумное (с человеческой точки зрения) поведение, и радуется безмерно, когда удается заставить животных играть по своим правилам. И при общении с неживым, но «сообразительным» радость остается, если оно когда-то вдруг также обнаруживает признаки ума-разума.

Кстати, в области создания искусственного интеллекта одно время придерживались критерия: «если при общении с машиной человек не в состоянии определить, кто с ним разговаривает — другой человек или машина, значит, машина разумна». Потом этот признак силу потерял, слишком часто человек ошибался. И сейчас многие любители «потрепаться в онлайне» иногда до-олго ведут беседу с программами-автоответчиками, пока не заподозрят что-то неладное. Вот так!

Но мечта обрести искусственного брата по разуму от этого силы не теряет. Фантасты в течение всего ХХ века использовали эту мечту, строили на ней сюжеты, дразнили воображение. А любители фантастики пребывали в сладком ожидании, что еще чуть-чуть, и наука с техникой сделают пару усилий, и роботы, так красочно нарисованные тем же Азимовым, появятся на каждом углу. Но прошли 70-е, 80-е, 90-е… а «сплошная роботизация» не получилась. Некоторыми успехами искусственный интеллект все же может похвастаться, да и не очень сложные роботы-манипуляторы прижились в производстве, но время «настоящих роботов» пока не настало. Пока ни одной лаборатории 1 не удалось создать универсального, движущегося, понимающего и соображающего, говорящего существа, к тому же полезного в хозяйстве и доступного хотя бы богатым. Но почти каждая лаборатория достигла отдельных успехов: у одних роботы хорошо передвигаются, у других — кое-что понимают, у третьих — приносят пользу в хозяйстве. Но всеми качествами пока не обладает ни одна разработка, дело затянулось, хотя сейчас, уже в XXI веке, ожидание «роботов на каждом углу» снова обострилось. И не без оснований.

Aibo — друг человека

Про электронную собаку Aibo слышали многие, корпорация Sony разработала коммерческие модели ERS-110 и ERS-111 еще в 1999 году. И не хотелось бы повторяться, но есть две причины снова поговорить об этом чуде техники. Во-первых, этот робот является чуть ли не самой удачной интеллектуальной разработкой в мире. А кроме того, на смену просто Aibo пришла модель ERS-210, которую Sony анонсировала только в ноябре 2000 года.

ERS-210 называют вторым поколением Aibo. И действительно, эта версия сильно продвинулась по сравнению с прежними электронными собаками от Sony. В ней также применяется 64-разрядный RISK-процессор и 16 Мбайт оперативной памяти, но алгоритмы искусственного интеллекта стали намного мощнее, а сама собака — более гибкой. Ее тело движется на 20 шарнирах (суставах) и имеет в совокупности 20 степеней свободы (у головы — 3, у каждой лапы — по 3, у хвоста — 2, у рта — 1, у каждого уха — по одной) 2. Такая подвижность способствует не только красивому передвижению (видеоролики можно посмотреть на www.aibo.com), но и выражению эмоций — т.н. языку тела Айбо (Aibo’s body language). Кроме языка тела есть язык звуков (tonal language) и подсвечивание светодиодами. Мигание шести многоцветных точек на мордочке (имитация глаз) и двух точек на хвосте может создавать самые разные эмоциональные рисунки, которые усиливают общее впечатление от основных эмоций, выражаемых движениями и звуками.

В итоге появляется не просто робот, а личность. Или, что несколько обидно произносить, «продвинутый интерактивный образ общения с шестью основными эмоциями: радостью, печалью, страхом, удивлением, гневом, неприязнью».

Сенсорные датчики Айбо стали более чувствительными и различают разный характер прикосновения. Поэтому диалог с человеком получается гораздо более точным и тонким. Приложение «Aibo Life» позволяет запрограммировать собаку так, что ее реакция на «своих» будет совершенно иной, чем на «чужих». И, поскольку Айбо — автономный обучаемый робот, результаты программирования будут отшлифовываться в повседневной жизни. Айбо будет учиться, а основными обучающими знаками станут похвала и недовольство хозяина. В развитии Айбо проходит стадии младенчества, детства, юности, пока не превращается во взрослую собаку. А взрослая понимает до 50 простых слов-команд. Первым словом становится кличка (задается программно), так что теперь владельцы электронных собак не будут ограничены слишком универсальным «Айбо!», а будут звать Шариков, Бобиков, Рексов и т.д.

И, пожалуй, самое замечательное, что появилось в новом поколении Айбо — возможность взаимодействовать с домашним компьютером. Здесь есть два способа — через карточку флэш-памяти или через беспроводной доступ (специальная LAN-карта объединяет компьютер и Айбо в локальную сеть).

Несколько приложений позволяют либо производить начальное программирование собаки, либо загружать разные игры, либо производить тонкое программирование Айбо на свой лад, придавать поведению собаки личностные черты. Флэш-память Memory Sticks может запомнить уникальные движения и звуки, которых не будет у других собак. Для этого Sony сейчас дорабатывает не слабый пакет программ AIBO Master Studio, он появится на рынке в феврале 2001 года.

По команде «Take a photo» собака фотографирует то, что видит. И даже по собственному почину Aibo делает одну фотографию ежедневно. Разумеется, после съемки фото можно скачать на домашний компьютер (программа AIBO Fun Pack).

Думаю, фирма Sony не слишком преувеличивает, когда заявляет, что основная цель создания Aibo — подружить роботов и людей.

 

Зоопарк

Но при всей своей игровой сущности, Айбо нельзя назвать игрушкой. Гораздо удачнее сформулирована фраза: «Айбо — это явление культуры человечества и престижа хозяина». Слишком она серьезно сделана, слишком дорого стоит (полторы тысячи долларов, не считая отдельно покупаемых карт, программ и аксессуаров). Может, поэтому уровня Айбо не достиг еще ни один подобный коммерческий продукт.

Но какую-нибудь разумную зверушку завести хочется многим, и на вопрос покупателя: «Нет ли чего-нибудь подешевле?» — продавцы радостно отвечают: «Сколько угодно!» И раскрывают-таки просторные полки с маленькими роботами-игрушками, что глаза разбегаются во все стороны, да еще вверх и вниз. В интернет-магазине www.robotbooks.com этих игрушек десятки, а в гипермаркете www.amazon.com — все сотни.

Начинается «зоопарк» с почти неподвижных, но очень забавных особей. C интерактивной курицей Mommy ($25, фирма Trendmasters) очень интересно общаться. На прикосновение она реагирует случайной фразой, причем говорит очень невнятно, вроде бы по-английски, но с каким-то азиатским акцентом, и только сквозь него еле-еле просвечиваются обрывки: «Mommy... I love you... Baby…». Если курицу не трогать, она засыпает, а если играть хотя бы полчаса, она начинает вести себя все беспокойнее и беспокойнее и наконец воспроизводит себе подобного… цыпленка. И благополучно разрешившись от бремени, вместе с детенышем поет веселую песенку на своем почти непонятном «англо-пиджине» 3.

Чуть дешевле известная собачка Poo-Chi ($20, компания Tiger Electronics). Она умеет сидеть, лежать, петь и играться с косточкой, реагирует на свет, на звук, на прикосновение. В алгоритм изменения эмоций положен принцип тамагочи (а вообще-то, любого живого существа) — если собаку не ласкать, не играть с ней, она начинает грустить, а нормальное внимание держит ее в добром здравии.

Дальше — больше. Идут более дорогие собаки и кошки от 30 до 160 долларов. И каждая вложенная у.е. чуть добавляет животному интеллекта. Движения становятся более сложными, команды — более разнообразными, реакция на внешние сигналы — более естественной. С некоторого времени детям надоели айбо-подобные пластиковые формы. И тогда появились мохнатые роботы вроде собачки Shadow от MGA Entertainment. Даже у недорогих игрушек вроде пса Mega-Byte ($24, Wow Wee International Ltd.) появляется возможность управления по радио (антенна, разумеется, расположена у собаки в хвосте). Правда, для управления Mega-Byte’ом надо нажимать кнопки. А престижного пса Rocket ($129, компания Fisher-Price, бывает обычный Rocket, бывает Rocket-далматин) можно вызывать по радио голосом.

Не отстают от собак и кошки. Их повадки, конечно, совсем иные, но общие детали остаются теми же. У всех кошек, кроме одной.

1  - Из тех, что открыто сообщают о разработках. Что делается в засекреченных стенах – бог весть.
2  - Aibo ERS-110 и ERS-111 имели только 16 суставов 18 степеней свободы.
3  - Англо-пиджин — сленг, на котором туземцы Океании общаются с белыми.

Tama — кошка милосердия

Компания Matsushita Electric (Panasonic) начала работать над роботом для пожилых людей еще в 1996 году. Спустя три года появился не очень симпатичный опытный образец. Но главное было сделано — уникальная начинка робота, которая позволяет ему не только развлекать своих хозяев, но и следить за ними, за их здоровьем.

Сейчас, в начале 2001 года, Tama наконец приобрела замечательную пушистость и пластику (коммерческой доработкой Тамы занялась фирма Omron Corp.). Теперь кошка мило смотрится рядом с людьми, которые по каким-либо причинам не в состоянии содержать обыкновенного питомца. При этом Тама не может самостоятельно передвигаться по дому, она всегда находится рядом с хозяином, разговаривает с ним (набор псевдослучайных фраз довольно велик, около пятидесяти), но самое главное, Tama действительно заботится о человеке. Она держит связь с местным центром социальной помощи по сотовым каналам или по линии ISDN. Из центра могут задавать сообщения, которые Тама по графику будет передавать хозяину. Так что у одинокого пожилого человека может создаться хорошая иллюзия общения.

На этом возможности Тамы не заканчиваются. Кошка будет напоминать хозяину о каких-то важных событиях, например, о времени приема лекарства и о том, какое именно лекарство необходимо принять. Набор специальных алгоритмов позволяет кошке подстраиваться под образ жизни и привычки человека, выбирать время для общения и время для молчания. Если с хозяином происходит что-то необычное, кошка передает в центр сигнал тревоги.

Проблема движения

Да, на медицинские темы рассуждать бывает грустно. Но они совершенно необходимы нашему рассказу, поскольку тесно связаны с проблемой передвижения роботов.

Медики, разумеется, уже давно мечтают запустить маленького робота в человеческий организм, чтобы он там навел порядок. Обычные капсулы, передвигающиеся по пищеводу естественным путем, уже мало кого удивят, а вот биологические микроэлектромеханические устройства (BioMEMS), продемонстрированные в конце прошлого года на конференции BioMEMS and Biomedical Nanotechnology World 2000, способны удивить многих. Эти микроскопические роботы-агенты, созданные с применением нанотехнологий, способны засылаться практически в любую точку организма, чтобы выполнить там свою миссию: доставить лекарство, проклеить рубцы, обезвредить тромбы и т.д. вплоть до ассистирования при операциях на сердце. Разумеется, при такой ответственности, агенту нужно быть в точное время в точном месте.

Примерно так же стоит вопрос и в макромире. Там роботы пока могут похвастаться хорошей ориентацией в небольшом пространстве. Например, газонокосильщик RoboMower RL500 производства компании Friendly Machines может свободно бегать по лужайке перед домом или по теннисному корту, запоминая пройденный маршрут, чтобы не косить трын-траву. Но передвижения по сложной трассе требуют неординарной конструкторской мысли и особо изворотливых алгоритмов.

Компания iRobot создала модель iRobot-LE, которая может присматривать за домом, обходить всю его площадь, преодолевая порожки и даже карабкаясь по лестнице. В пространстве iRobot ориентируется по принципу летучей мыши, при помощи ультразвукового локатора. Впрочем, цифровая камера позволяет ему также и видеть. А управление берет на себя старый добрый процессор AMD K6 450 МГц. Вообще, iRobot-LE сильно смахивает на компьютер о шести колесах: 64 Мбайт ОЗУ, 6 Гбайт HDD, ОС Linux 2.2, беспроводная связь с обычным домашним компьютером. Причем владельца предупреждают: «Вам не потребуется закачивать Linux в компьютер, управление iRobot-LE осуществляется из Windows 98/2000/ME».

Полезность iRobot-LE, особенно при цене $5000, вызывает сомнения, но тут главное не забыть, что это первые шаги домашних роботов, которые пока только могут выполнять несложные обязанности. А как быстро развивается и дешевеет компьютерное новое, мы все хорошо знаем.

Впрочем, не будем отвлекаться от главной проблемы движения: «оказаться в точное время в точном месте и сделать точные действия». По мнению многих исследователей, передвижение на колесах не всегда эффективно, а иногда — просто невозможно. Для дома это сойдет, но на пересеченной местности скорее подойдет принцип перемещения змеи (разработка Snakebot Эймсского исследовательского центра NASA) или саламандры из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе. У ползающих роботов гораздо больше шансов добраться до «точного» места. В крайнем случае им придется воспользоваться «встроенным» геликоптером или… запрыгать по принципу кузнечика.

Да, есть и такой проект, им занимаются в Sandia National Labs. Проект одобрен NASA, поскольку есть основания полагать, что прыгающие роботы смогут успешно передвигаться по поверхности других планет. Для выполнения космической миссии можно будет запустить несколько прыгающих агентов. При размере с грейпфрут такой робот может совершать 10-метровые прыжки, а на преодоление 8 километров пути ему понадобится всего 20 грамм горючего. Причем к цели такой робот будет стремиться точно, как кузнечик, — делать прыжок, оценивать местоположение, делать следующий прыжок…

Вообще, исследования животных могут дать роботам еще много инструментов и возможностей. Доктор Мигель Николелис (Miguel Nicolelis) из Университета Дюка в Северной Каролине создал манипулятор, который заставляет двигаться… обезьяна. Причем на любом расстоянии. Несколько лет ученый обсчитывал модель, связывающую сигналы мозга и перемещения руки. И теперь он владеет алгоритмами, которые мысль превратят в движение. Здесь появляется несколько выходов в практику: от изготовления уникальных протезов до мысленного управления роботом.

И наконец, чтобы движение было по-человечески (или по-звериному) точным, роботам очень не хватает мышц. Даже прецизионные электромеханические устройства ограничивают пластику, которая вообще-то и есть точное перемещение и множество степеней свободы. Да и ту же энергию мускулы переводят в движение гораздо эффективнее электромеханики. Здесь есть несколько интересных исследований, в частности, ученые из Токушимского (Tokushima) университета в Японии ведут успешные разработки мышц из гелевых полимеров. А сокращаться и расслабляться их заставляет миниатюрный лазер.

Гуманоиды, вперед!

К чему этот долгий рассказ?

К тому, что почти все готово у науки и техники, чтобы человек смог породить себе подобного и еще раз реализовать основной инстинкт. Не пожалеть бы только потом :)

Но дело движется. Человечество очень хотело успеть до конца ХХ века. И в 2000 году сообщения посыпались очень густо:

«На выставке Robodex2000 компания Sony продемонстрировала очередное детище своего роботехнического подразделения Digital Creatures Laboratory. Электронное создание под названием Sony Dream Robot 3 (SDR3) стало для компании настоящим техническим прорывом: это первый робот Sony, вставший на две ноги».

«Компания Honda произвела фурор во всем мире. Ее гуманоид P3 высотой 160 сантиметров и 60 сантиметров в плечах и весом около 130 килограмм прекрасно передвигается на двух ногах со скоростью 2 км/час. Он может обходить препятствия, он даже может ходить по лестнице! Это результат работы начатой еще в 1986 году».

«Разработанный в Таиланде робот-охранник Roboguard может стрелять по командам, передаваемым по Интернету» 4.

«Brandeis University разработал компьютеризированную систему, способную создавать, исправлять и строить массу небольших подвижных созданий практически без помощи человека. Теперь, когда датчики, аккумуляторы и прочие важные комплектующие роботов сильно подешевели и, главное, изобретена парадигма квазиавтономных роботов, бум роботизации уже не за горами. Первыми хотят успеть военные».

Пара последних сообщений бьют прямо в глаз. Поскольку все эти ездящие, шагающие, прыгающие, стреляющие и управляемые по Интернету роботы в руках военных будут готовы «прыгать и шагать» на «чужих». А потом «поскачут» не разбирая чужих и своих.

Впрочем, не будем бояться раньше времени, роботы — далеко не единственная «головная боль» из большого списка потенциальных опасностей, которые человек сам себе создает. В конце концов, Айзек Азимов довольно давно сформулировал «Три Закона Роботехники», а создатели роботов Азимова знают и уважают. Последняя версия шагающего робота Honda называется ASIMO (тут, правда, почти равноценно угадываются «Азимов» и «Азия»). И потому напоследок для пущего оптимизма можно рассказать о роботе, который может улыбаться.

Эта разработка ведется в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетсского технологического института (MIT) под руководством Родни Брукса (Rodney Brooks), который, кстати, стал одним из основателей компании iRobot. Брукс исповедует принцип: «Разум гуманоида требует человеческого взаимодействия с миром». И один из последних роботов Брукса — Kismet обладает хорошими, вполне человеческими движениями, мимикой и речью, над которыми, правда, приходится много трудиться многопроцессорной системе. Но это как раз тот случай, когда цель оправдывает средства. Роботы Родни Брукса прошли несколько стадий эволюции — первое существо (робот Coco) был всего лишь бродячей гориллоподобной зверушкой, а следующие разработки все больше приобретали человеческие черты. И теперь Kismet, так же как Айбо, адекватно реагирует при общении: грустит, смущается, загорается надеждой и улыбается! Но в любом случае сохраняет человеческое лицо.

Так что пусть вперед идут настоящие гуманоиды, которых Родни Брукс ласково называет Robo Sapiens.

4 (обратно к тексту) - Хотя эта новость была опубликована на сайте BBC, со ссылками на журнал New Scientist Magazine и институт King Mongkut’s Institute of Technology в Бангкоке, мы так и не смогли найти точные данные и подтвердить или опровергнуть это громкое заявление. (Прим. ред.)
 

© ИД "Компьютерра, 2003. При использовании материалов сайта ссылка на "Компьюленту" обязательна. При использовании материалов бумажного издания ссылка на источник обязательна.