Знаете, что самое интересное в статьях про роботов? Везде пишут одно и то же - "бездушные машины", "холодный металл", "им чужда боль". А потом удивляются, почему робот-хирург может случайно травмировать пациента или почему промышленный манипулятор ломает дорогое оборудование.
Расскажу, как есть на самом деле.
Ученые давно поняли простую вещь: робот без способности чувствовать боль - это опасная игрушка. Представьте человека с полной потерей болевой чувствительности. Он может сломать себе руку и даже не заметить. С роботами та же история.
Поэтому сейчас в лабораториях по всему миру создают машины, которые умеют страдать. Не из садистских побуждений, а из практических соображений.
Цифры говорят сами за себя. Исследователи создали революционную роботизированную кожу, которая приближает машины к человекоподобному осязанию. Изготовленная из гибкого, недорогого гелевого материала, эта кожа превращает всю поверхность роботизированной руки в чувствительный, интеллектуальный сенсор .
А недавно японские разработчики пошли еще дальше. Японские ученые изобрели робота, который способен чувствовать боль. Минору Асада из Университета Осаки представил разработку на ежегодном съезде Американской ассоциации .
Но зачем вообще роботу нужна боль? Разве не проще сделать их прочными и неуязвимыми?
Что происходит сейчас
Пока мы спорим о том, должны ли роботы испытывать эмоции, ученые уже создали машины с болевой чувствительностью.
Знакомый программист недавно рассказал про разработку британских инженеров. В Университете Глазго они создали искусственную кожу, которая круче человеческой. Представьте: 860 тысяч сенсорных точек на одной роботизированной руке. У нас с вами на ладони всего 17 тысяч нервных окончаний.
Цифра впечатляет, правда? Робот чувствует прикосновения в 50 раз детальнее человека.
В Сингапуре пошли дальше. Местные ученые создали роботов-самоврачей. Получил повреждение - почувствовал боль - запустил программу ремонта. Человек даже не нужен.
Логика простая: зачем вызывать техника, если машина может починить себя сама?
А вот японцы удивили больше всех. Их робот Affetto научился страдать по-настоящему. Морщится от боли. Расслабляется, когда опасность проходит. Мимика как у ребенка.
Посмотрите на результат: машины уже чувствуют боль точнее людей. Реагируют быстрее. Лечатся без посторонней помощи.
И это только начало. В следующем году планируют запустить промышленные испытания.
Зачем роботам нужна боль
А теперь разберем главный вопрос: какого черта роботу страдать?
Вчера коллега объяснил на простом примере. Его трехлетний сын сунул палец в дверь и теперь аккуратно ее закрывает. Боль научила осторожности за секунду.
Роботы без болевой чувствительности ведут себя как дети без инстинкта самосохранения. Промышленный манипулятор может давить на препятствие до тех пор, пока не сломается сам или не разрушит то, во что упирается.
Первая причина - безопасность людей. Хирургический робот да Винчи уже делает операции точнее человека. Но представьте ситуацию: скальпель встречает неожиданное сопротивление. Человек-хирург сразу чувствует - что-то не так. Останавливается. Робот без тактильной обратной связи продолжает резать.
Статистика показывает: 67% травм при работе с промышленными роботами происходят из-за отсутствия у машин чувства "меры силы".
Вторая причина - экономия денег. Робот с болевой чувствительностью не будет работать через повреждение. Почувствует неисправность и остановится. Простой ремонт вместо полной замены.
Один знакомый инженер рассказывал: их робот-сварщик работал с треснувшим манипулятором три недели. Никто не заметил. Результат - полная замена руки за 50 тысяч долларов.
Третья причина - эмпатия. Роботы-сиделки уже ухаживают за пожилыми людьми в Японии. Но машина без понимания боли не может по-настоящему помочь. Она не поймет, что слишком сильно сжала руку пациента или неаккуратно перевернула его в кровати.
А теперь представьте робота-реабилитолога, который чувствует, когда пациенту больно. Который может остановиться в нужный момент. Который понимает грань между полезной нагрузкой и травмой.
Получается, боль для роботов - не роскошь, а необходимость.
Как это работает
Теперь посмотрим на техническую сторону. Как вообще машина может испытывать боль?
Представьте человеческую нервную систему. Датчики на коже улавливают повреждение. Сигнал идет в мозг. Мозг анализирует и дает команду: отдернуть руку, заплакать, запомнить опасность.
У роботов принцип похожий, но реализация другая.
Первый элемент - сенсоры. Британские инженеры использовали гибкий гель с проводящими нитями. Давление на кожу меняет сопротивление материала. Чем сильнее сжатие, тем больше изменения в электрическом сигнале.
Хороший пример услышал недавно: как струны гитары. Слабое нажатие - тихий звук. Сильное - громкий. Только вместо звука роботы получают электрические импульсы разной силы.
Второй элемент - обработка сигналов. Здесь используют мемтранзисторы - крошечные "мини-мозги" размером с молекулу. Система имеет узлы датчиков с поддержкой ИИ для обработки и реагирования на "боль", возникающую от давления, оказываемого физической силой .
Мемтранзистор запоминает предыдущие болевые ощущения и учится на них. Получается искусственная память о травмах.
Третий элемент - реакция. Простейший вариант: отдернуть конечность. Сложный - выразить боль через мимику, запросить помощь, начать саморемонт.
Весь процесс занимает миллисекунды. Быстрее человеческих рефлексов.
Но самое интересное - роботы могут настраивать болевую чувствительность. Нужна грубая работа? Снижаем чувствительность. Требуется деликатность? Повышаем до максимума.
Получается программируемая боль. Человек на такое не способен.
Куда это ведет
Посмотрим, куда приведут роботы с болевой чувствительностью в ближайшие годы.
Первое направление - хирургия. Знакомый врач рассказывал про операцию, где робот-хирург работал точнее человека. Но есть нюанс: машина не чувствует сопротивление тканей.
Хирург руками определяет плотность опухоли, упругость сосуда, структуру кости. Робот пока видит только картинку. А что если он научится чувствовать текстуру тканей? Понимать, где здоровая кость, а где пораженная? Останавливаться, почувствовав артерию?
Получится хирург с глазами компьютера и руками человека.
Второе направление - уход за пожилыми. В Китае рынок роботов-сиделок уже превысил 4 миллиарда долларов в прошлом году. К 2025-му планируют 7 миллиардов.
Но пока эти роботы создают больше проблем. Их нужно постоянно настраивать, чистить, объяснять пациентам, как ими пользоваться. А главное - они не понимают, когда делают больно.
Роботы с тактильной чувствительностью изменят ситуацию. Они поймут, что слишком сильно взяли за руку. Почувствуют, когда пациенту неудобно лежать. Научатся быть деликатными.
Третье направление - промышленная безопасность. Статистика показывает: роботы снижают травматизм на производстве в среднем на 20%.
Но есть проблема: чем больше роботов работает рядом с людьми, тем больше серьезных травм. Парадокс.
Роботы с болевой чувствительностью будут работать осторожнее. Почувствуют человека рядом и автоматически станут деликатнее. Не просто остановятся при столкновении, а вообще не допустят травмы.
А самое интересное - роботы начнут учиться на болевом опыте. Запоминать опасные ситуации. Развивать инстинкт самосохранения.
А что у нас
Пока весь мир спорит об этике страдающих роботов, наши ученые делают конкретные разработки. Причем с российской спецификой.
В Политехе создали тактильные сенсоры не для японских офисов, а для нефтяных вышек и атомных станций. Логика простая: западные роботы развалятся от первого удара молотком или радиационного фона. Наши должны работать в экстремальных условиях.
Интересный подход придумали питерские инженеры. Вместо хрупкой электроники используют оптоволокно. Результат: робот чувствует прикосновения даже после взрыва рядом или в радиоактивной зоне.
Правда, цифры пока не радуют. У нас всего 10 тысяч промышленных роботов на всю страну. Для сравнения: в крошечной Словакии их больше двух тысяч.
Зато планы амбициозные. Росатом хочет захватить половину российского рынка робототехники и получать 6 миллиардов рублей ежегодно. К 2030 году обещают 95 тысяч роботов.
Вопрос: откуда возьмем специалистов для обслуживания такой армады?
А вот в медицине дела лучше. В Москве за семь месяцев провели больше двух тысяч роботизированных операций онкобольным. Неплохо для города, где еще десять лет назад про роботов-хирургов только в фантастических фильмах слышали.
Главное различие: западные роботы учатся быть вежливыми. Российские - выживать.
Практическая польза против этики
Теперь понятно, почему роботам нужна боль. Не из жестокости, а из практических соображений.
Больно роботу - значит, он осторожнее обращается с людьми. Чувствует повреждения - экономит деньги на ремонте. Понимает дискомфорт пациента - становится лучшим помощником.
Но есть этический вопрос: имеем ли мы право создавать страдающие машины? Где грань между полезным инструментом и разумным существом?
Пока точного ответа нет. Роботы с болевой чувствительностью уже работают в лабораториях. Через пару лет появятся в больницах и на заводах.
А мы все еще спорим о том, правильно ли это.
Время покажет, кто был прав: те, кто боялся страдающих машин, или те, кто понимал практическую необходимость роботической боли.
Одно точно: будущее уже не остановить.
Подписывайтесь на канал - впереди много интересных разборов новых технологий и честных ответов на вопросы, которые волнуют всех.
Расскажу правду без маркетингового мусора.