Как подразделяют роботов по интеллектуальным свойствам кратко

Обновлено: 05.07.2024

Робототехника — широкое понятие, в котором есть разные направления. В них можно запутаться. В этой статье Промобот разбирает, какие из умных устройств можно назвать роботами, на какие виды они делятся и чем отличаются друг от друга.

Что вообще такое робот

То есть роботом можно назвать любое устройство или механизм, который выполняет предназначенные ему действия и одновременно отвечает трём условиям:

SENSE: воспринимает окружающий мир с помощью сенсоров. Такими сенсорами могут быть микрофоны, камеры (всех областей электромагнитного спектра), различные электромеханические сенсоры, датчики и прочее.
THINK: понимает окружающий мир и строит модель поведения, чтобы выполнять предназначенные ему задачи.
ACT: воздействует на физический мир.

Если хотя бы одно из условий не выполняется, то такое устройство нельзя назвать роботом. Например:

Беспилотный автомобиль — робот.
- Sense: оснащён камерами и лидаром.
- Think: строит модели, понимает окружающий мир и принимает решения.
- Act: перевозит пассажиров или груз.
- Sense: панель с кнопками или сенсорный дисплей.
- Think: – .
- Act: выдаёт кофе.
Каких видов бывают роботы

Существует принятое деление робототехники на типы в зависимости от общей прикладной области. Для этого используется классификация, предложенная в упомянутом выше стандарте ISO 8373:2012:
- Промышленные роботы . Призваны выполнять задачи по автоматизации производства. Обычно это всевозможные манипуляторы. Например, в Новосибирске учёные разработали робота, который умеет сортировать бытовые отходы.
- Сервисные роботы. Призваны заменить или дополнить человека в решении типовых и рутинных задач в сфере обслуживания. Например, компания OrionStar выпустила робота-баристу Robotic Coffee Master, который умеет варить кофе на уровне мастера
Грубо говоря, промышленные роботы находятся в производственном цеху, а сервисные роботы — за его пределами.

Типы сервисных роботов

В соответствии с классификацией Международной федерацией робототехники (International Federation of Robotics — IFR) сервисная робототехника делится на два типа:
1. Персональные. Используются в нашей повседневной жизни:
  - Роботы-пылесосы.
  - Кухонные роботы.
  - Роботы-сиделки .
  - Роботы-питомцы.
  - Секс-роботы.
2. Профессиональные. Используются для извлечения выгоды при оказании различных услуг:
  - Роботы-консультанты.
  - Роботы-гиды.
  - Роботы-администраторы.
  - Роботы-курьеры.
  - Роботы-диагносты .
Если для разных персональных задач требуются разные модели роботов, то под несколько профессиональных задач можно запрограммировать одну и ту же модель. Например, Promobot V.4 работает в МФЦ Челябинска , полицейским в Дубае , экскурсоводом в Москве и ещё во многих местах под разными должностями. На робота можно устанавливать разные дополнительные устройства: принтер, сканер для документов, банковский терминал и другие. Это помогает ему работать в разных сферах.

Существуют различные виды роботов, отличающиеся способами управления, техническими возможностями, назначением. Некоторые автоматизированные устройства способны полностью заменить труд человека. Робот может выполнять команды пользователя или действовать автономно, следуя заложенной программе.

Виды роботов по сфере применения

По назначению роботы делятся на бытовые, сервисные, медицинские, военные, промышленные, космические, развлекательного и обучающего назначения.

Медицинские помощники

Медицинские автоматизированные устройства используются для проведения лечебных или диагностических процедур. В эту категорию входят такие роботы:
1. Хирурги. Используются для проведения оперативных вмешательств и манипуляций. Помимо операций, исполняют обязанности ассистента.
2. Фармацевты. Изготавливают и сортируют лекарственные препараты.
3. Протезы. Роботизированные аналоги помогают частично восстановить функции утраченных конечностей.
4. Трансплантаты. Применяются в качестве замены переставших функционировать или травмированных внутренних органов. Такие ткани способны полностью заменить некоторые части организма.
5. Сиделки. Используются для ухода за пациентами, неспособными самостоятельно обслуживать себя.
6. Диагносты. Составляют план лечения и ставят диагноз, анализируя результаты обследования и данные анамнеза.
7. Симуляторы пациентов. Используются для обучения или повышения квалификации медицинских работников.
Роботы-хирурги проводят операции, которые требуют сверхточных манипуляций, управляют такими роботизированными системами квалифицированные врачи-операторы.

Бытовые ассистенты

Такая техника предназначена для помощи человеку в выполнении повседневных задач. В категорию бытовых входят следующие типы роботов:
1. Транспортные. Применяются для организации пассажирских или грузовых перевозок.
2. Умный дом. Комплексная система помогает организовать работу бытовой и охранной техники.
3. Компаньоны. Универсальные роботы оказывают интеллектуальную и физическую помощь человеку.
4. Помощники. Применяются для выполнения повседневной домашней работы – уборки, приготовления пищи, мытья окон, кормления домашних животных, стрижки газонов, чистки бассейнов.
Роботы-игрушки

В эту категорию входят разновидности, применяемые для развлечения или обучения детей.

Роботы андроидного типа создаются в качестве роботов-помощников, консультантов и компаньонов, они способны поддерживать диалог, эмоционально реагировать на собеседника, выдавать запрашиваемую пользователем информацию.

Сервисные

Классификация роботов включает в эту группу устройства, не относящиеся к другим категориям. К сервисным можно отнести средства сбора данных, демонстрации новых технологий, исследовательские аппараты, а также роботы, используемые в сфере услуг – консультанты, администраторы, промоутеры, гиды и т. д.

Военные роботы

Военными называют многофункциональные технические средства, заменяющие человека при выполнении некоторых военных операций. Эти устройства наделены искусственным интеллектом и предназначены для задач, которые не может решить человек.

В современном мире существуют следующие разновидности военных роботов:
1. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Используются для выполнения надземных миссий, например, для наблюдения и сбора данных. Летательные роботы могут разрабатывать схемы нанесения ударов по точкам противника, проводить разведывательные операции.
2. Сухопутные. В эту группу входят военные машины, передвигающиеся по земле и работающие без участия человека, – саперы, системы наблюдения и охраны, боевые установки.
3. Морские. Категория включает надводные и подводные роботизированные устройства, используемые для наблюдения, разведки, охраны, поиска мин.
Большую часть из ныне существующих роботов составляют механизированные устройства промышленного назначения, которые выполняют за человеку однообразную, непосильную или потенциально опасную работу.

Промышленные машины

Промышленные устройства помогают полностью или частично автоматизировать производственные процессы. По назначению аппараты делятся на такие типы:
1. Литейные. Используются для расплавления и заливки металла. В эту группу можно включить главное достижение промышленной робототехники – 3D-принтеры. Основная сложность при создании таких роботов – обеспечение способности выдерживать температуру плавления металлов.
2. Средства механической обработки. Применяются для придания деталям нужной формы с помощью режущих и прессующих установок.
3. Сборочные. Используются для физического совмещения или пайки элементов электронных схем.
4. Окрасочные. Применяются для автоматического распределения лакокрасочных изделий и полировки поверхностей.
5. Строительные. Помогают автоматизировать строительство и добычу ресурсов. В эту группу входят доставщики и укладчики строительных материалов.
6. Фасовщики. Оценивают качество продукции, сортируют, упаковывают. Помогают автоматизировать конечный этап конвейерного производства.
7. Транспортные. Используются для доставки продукции. Наиболее часто применяют конвейерные аппараты.
8. Сельскохозяйственные. Автоматизируют весь процесс выращивания растительных культур.
Развлекательные

Они не требуют постоянного вмешательства человека в их работу, способны взаимодействовать с людьми в жилых домах или развлекательных заведениях. В эту группу входят:

Возможности современных роботов позволяют им трудиться на самых разных поприщах — от кулинарии до ведения боевой разведки.

Классификация по типу управления

То, какие бывают роботы, также определяет степень их автономности и способы функционирования. По типу управления роботизированные аппараты делятся на:
1. Автономные. Решают поставленную задачу, не требуя вмешательства человека. Устройства принимают и анализируют информацию с помощью искусственного интеллекта. Считаются самыми совершенными техническими средствами, однако устройство, способное к критическому мышлению, еще не создано, такие попутки пока приводят к ошибкам в тех случаях, когда задача имеет несколько вариантов решения. К автономным можно отнести беспилотные машины, дроны.
2. Полуавтономные. Постоянного управления не требуют, выполняют действия, следуя заложенному заранее алгоритму. Эти роботы не отступают от составленного человеком плана. В группу входят устройства-сборщики, станки ЧПУ.
3. Управляемые. Требуют постоянного вмешательства человека. Управляются с ближнего расстояния или удаленно с помощью средств ввода данных. В эту категорию включают экзоскелеты, устройства медицинского назначения.
Автономность робота и его функциональные возможности определяют степень задействования устройства в той или иной области.

Разделение по методу передвижения

Внешний вид и строение робота во многом зависят от способа его передвижения. С этой точки зрения, роботизированные машины классифицируются на:
1. Колесные. Это самый простой метод перемещения. Характеристики аппарата зависят от количества колес. Устройства с малым числом движущихся деталей отличаются маневренностью. Большее количество колес помогает повысить устойчивость аппарата, улучшить проходимость.
2. Гусеничные. Этот метод часто реализуют при разработке военной техники. Гусеницы позволяют машине без труда передвигаться по пересеченной местности.
3. Шагающие. Имитация ходьбы осложняет создание андроида. Достичь нужной устойчивости практически невозможно.
4. Летающие. В эту категорию входят беспилотные самолеты, дроны, ракеты.
5. Плавающие. Перемещаются, используя силу ветра или винты. Могут работать как над водой, так и на глубине.
Большинство автоматических устройств в отличие от человека, не чувствительны к воздействию негативных факторов, что позволяет использовать роботов в разных сферах.

В докладе основное внимание уделяется, как говорит ученый, основным инструментам ИИ: машинному обучению и глубокому обучению. Такого рода технологии позволили роботам хорошо играть в викторины и обыгрывать мастеров игры в го. Эти системы могут обрабатывать колоссальные объемы данных и производить сложные вычисления очень быстро. Но им не хватает элемента, который будет иметь ключевое значение в создании разумных машин, которые мы хотели бы иметь в будущем.

Нам нужно больше, чем научить машины учиться. Нам нужно преодолеть границы, которые определяют четыре различных типа искусственного интеллекта. Барьеры, которые отделяют машин от нас — и нас от них.

Первый тип ИИ: реактивные машины

Самые базовые типы систем ИИ сугубо реактивны и не могут ни формировать воспоминания, ни использовать прошлый опыт для информирования текущих решений. Deep Blue, играющий в шахматы суперкомпьютер IBM, который обыграл гроссмейстера Гарри Каспарова в конце 1990-х, — это прекрасный пример такого типа машин.

Deep Blue может идентифицировать фигуры на шахматной доске и знает, как они двигаются. Он может делать прогнозы ходов, как своих, так и оппонента. И выбирает наиболее оптимальные ходы из возможных.

Однако он не имеет никакого представления о прошлом и памяти произошедшего. Если не считать редко используемого специфического для шахмат правила не повторять один и тот же ход три раза, Deep Blue игнорирует все, что было до текущего момента. Он просто смотрит на фигуры на шахматной доске и выбирает следующий ход.

Такой тип интеллекта включает компьютер, непосредственно воспринимающий мир и действующий на основании того, что он видит.

Современные интеллектуальные машины, которыми мы восхищаемся, либо не имеют такой концепции мира, либо она очень ограничена и касается определенных задач. Инновации в дизайне Deep Blue заключались не в том, чтобы расширить число возможных ходов, которые рассматривает компьютер. Вместо этого разработчики нашли способ сузить его видение, чтобы отказаться от некоторых возможных ходов в будущем в зависимости от того, как они оцениваются.

Точно так же и AlphaGo Google, который обыграл чемпиона мира по го, не может оценивать возможные будущие ходы. Его метод анализа более изощренный, чем у Deep Blue: он использует нейронную сеть для оценки разворачивания игры.

Эти методы улучшают возможности систем ИИ, позволяют лучше играть в определенные игры, но их непросто изменить или применить к другим ситуациям. Эти компьютерные типы воображения не имеют концепции мира в целом — и значит, они не могут выходить за рамки выполнения определенных задач, для которых их сделали, и их легко одурачить.

Они не могут интерактивно участвовать в мире, а нам хотелось бы однажды увидеть именно такие системы ИИ. Вместо этого машины будут вести себя точно так же, как и всегда, сталкиваясь с одной и той же ситуацией. Если мы хотим сделать систему ИИ надежной и заслуживающей доверия, то это хорошо: вы хотели бы, чтобы ваш автономный автомобиль был надежным. Но если мы хотим, чтобы машины взаимодействовали с нами и с миром, это плохо. Простейшие системы ИИ никогда не заскучают, их нельзя заинтересовать или расстроить.

Второй тип ИИ: ограниченная память

II тип включает машины, которые могут заглядывать в прошлое. Самоуправляемые автомобили уже немного способны на это. К примеру, они наблюдают скорость и направление других автомобилей. Это нельзя делать одномоментно, для этого нужно идентифицировать конкретные объекты и наблюдать за ними с течением времени.

Эти наблюдения добавляются к заранее запрограммированным у самоуправляемых автомобилей репрезентациям мира, которые включают дорожную разметку, светофоры и другие важные элементы. Они подключаются, когда автомобиль решает изменить полосу движения и не столкнуться с другим.

Но эти простые частички информации о прошлом лишь временные. Они не будут сохранены как часть библиотеки опыта автомобиля, в которой он сможет учиться, как это делают люди-водители, накапливая опыт в течение многих лет за рулем.

Как же нам построить системы ИИ, которые выстраивают полные представления, помнят о своем опыте и учатся справляться с новыми ситуациями? Брук был прав в том, что сделать это очень сложно. Возможно, стоит поискать вдохновения в дарвиновской эволюции?

Третий тип ИИ: теория разума

Здесь нужно сделать небольшую остановку и назвать этот момент важным разрывом между машинами, которые у нас есть, и машинами, которые мы хотели бы строить в будущем. Тем не менее сперва стоит конкретнее очертить представления, которые придется создавать машинам.

Это важно для того, как мы, люди, формируем общество, поскольку обеспечивает нам социальные взаимодействия. Без понимания мотивов и намерений друг друга и не принимая во внимание то, что кто-то еще знает обо мне или об окружающей среде, работать вместе в лучшем случае трудно, а в худшем — невозможно.

Если системы ИИ действительно когда-нибудь будут бродить среди нас, они должны будут понимать, что мы думаем и чувствуем, хотя бы на уровне предположений. И соответственно подстраивать свое поведение.

Четвертый тип ИИ: самосознание

Конечная цель развития искусственного интеллекта — создание систем, которые могут формировать представления о себе. В конечном счете исследователи ИИ должны не только понять сознание, но и создать машин с сознанием.

Хотя мы, вероятно, далеки от создания самосознательных машин, мы должны сосредоточить наши усилия на пути к пониманию памяти, обучения и способности принимать решения относительно прошлого опыта. Это важный шаг к пониманию человеческого разума самого по себе. И это очень важно, если мы хотим разрабатывать или развивать машины, которые могут не только классифицировать то, что видят перед собой, но и многое другое.

Сегодня на многих конференциях и во многих публикациях обсуждаются вопросы, связанные с использованием искусственного интеллекта (далее – ИИ) и роботов. Но высказываемые позиции иногда сложно поддержать ввиду очевидного непонимания спикерами/авторами того, что же собой представляет ИИ и (или) робот.

Что собой представляет ИИ?

Как известно, ИИ – понятие многоаспектное: под ним понимают и область информатики, и междисциплинарную науку, и способность информационной системы правильно интерпретировать данные, используя полученный результат для достижения конкретной цели, и саму информационную систему и проч.

В целях настоящей статьи ИИ рассматривается в качестве интеллектуальной системы (информационно-вычислительной системы), способной без участия человека[4] решать задачи, в том числе относящиеся к творческим, в также самообучаться в ходе решения таких задач. Такая система включает в свой состав три основных блока:

– базы данных (наборы больших данных) и знаний о предметной области, включая результаты машинного обучения;

– решатель – компьютерную программу, которая на основе специализированных обучающихся алгоритмов, разрешает поставленные задачи;

– интеллектуальный интерфейс – совокупность средств, методов и правил, которые позволяют человеку вести общение с самой интеллектуальной системой.

С учетом всего изложенного на сегодняшний день вряд ли можно признать искусственный разум равным человеческому: ИИ сегодня – это только быстродействующая вычислительная машина, использующая заложенные в нее обучающиеся алгоритмы для решения конкретных задач. Да, это очень сложная информационно-вычислительная система, но она решает задачи, которые поставлены ей человеком, на основе алгоритмов, разработанных человеком, не выходя за рамки, обозначенные человеком. Поэтому явно преждевременно настаивать на правосубъектности ИИ, признавая его полноценным членом общества, отношения с которым остро нуждаются в соответствующем правовом регулировании.

Что собой представляют роботы?

Под роботами традиционно понимаются автоматические устройства (создаваемые обычно по принципу живого организма), которые предназначены для осуществления определенных операций, действуют по заложенной программе и получают информацию от датчиков. Но такое определение годится, скорее для первых двух поколений роботов.

Роботы первого поколения – это программные роботы (роботы с программным управлением), которые выполняют четко определенные операции в последовательности, жестко заложенной программой. Это как раз и есть те самые промышленные роботы, которые осуществляют транспортировку, сварку, штамповку, простейшие сборочные операции и т.д.

Изложенное позволяет говорить о том, что сегодня человечество и близко не подошло к тому, чтобы признавать ИИ или интеллектуальных роботов субъектами права.

Читайте также: