Поехали, робот!

 

Алексей КУТОВЕНКО

Распространения роботизированного транспорта можно ожидать уже в самое ближайшее время. Впрочем, как и любая новая технология, машины-­автоматы сулят немало новых проблем.

В мае в США случилась первая в истории авария управляемого автопилотом электромобиля Tesla, приведшая к человеческим жертвам. Система не смогла вовремя распознать аварийную ситуацию, произошло столкновение с трейлером — водитель-пассажир Tesla S погиб.

В начале июля в Пенсильвании случился еще один инцидент, на сей раз с машиной Tesla X. Ведется расследование, причем представители компании-производителя настаивают на том, что авария произошла, когда автопилот был отключен.

Tesla не отказывается от планов по созданию робомобиля и рассчитывает обойтись умеренной модификацией своего продукта: доработкой нынешней системы, а не добавлением в нее нового оборудования, например лидара (технология получения и обработки информации об удаленных объектах с помощью активных оптических систем, использующих явления отражения света и его рассеяния в прозрачных и полупрозрачных средах), что привело бы к большим расходам на перепроектирование машин. Справедливости ради нужно отметить, что Tesla предпочитает называть свою систему управления Autopilot полуавтономной.

Первые аварии с участием робомобилей когда-то должны были случиться. Произошедшее в США привлекло внимание общественности к вопросам регулирования использования автоматического транспорта. Минтранс Германии предлагает в обязательном порядке оснащать такие машины аналогами авиационных черных ящиков, независимо и постоянно фиксирующими параметры движения, а также четко указывающими, в какой промежуток времени робомобилем управлял человек, а в какой — компьютер. Это позволит детально разбирать возможные инциденты на дорогах. Ожидается, что соответствующее решение будет принято уже в ближайшие месяцы.

В Китае пошли дальше: введен запрет на испытания машин-роботов на дорогах общего пользования. Он будет действовать до разработки официальных правил движения таких машин. Черновой вариант правил уже в работе, однако дата их вступления в силу не называется.

Несмотря на неизбежно возникающие проблемы, общая тенденция сохраняется: робомобили развиваются, а эту перспективную сферу открывают все новые и новые игроки. По оценке аналитической компании IHS Markit, к 2035 году в мире будет продано более 20 млн робомобилей, а средний темп продаж достигнет 600 тыс. штук в год. Впрочем, это отдаленная перспектива. Сейчас же идет поиск ниш, в которых управляемые компьютером машины будут наиболее полезны.

Компания General Motors объявила о сотрудничестве с прямым конкурентом сервиса Uber — компанией Lyft. Цель совместного проекта — организация перевозок пассажиров с помощью роботов-такси. Платформой должен стать электромобиль Bolt, а систему автоматического управления разработает компания Cruise Automation, которая была приобретена General Motors за миллиард долларов. Lyft предоставит платформу и мобильное приложение для сервиса заказов. Сроки реализации проекта официально не называются, однако не исключено, что первые роботы-такси появятся на улицах уже в нынешнем году.

Применение управляемого компьютерами транспорта для пассажирских перевозок не ограничивается «легковушками». Mercedes-Benz представила концептуальный автобус Future Bus, построенный на базе автобуса Mercedes-Benz Citaro и оснащенный автопилотом CityPilot. Работа системы основана на данных спутниковой навигации, информации, получаемой от нескольких десятков видеокамер и радаров, а также от приложений, анализирующих дорожную разметку, сигналы светофоров, дорожные знаки и перемещения других машин в потоке. Испытания Future Bus проводились в Нидерландах на 20-километровом участке автобусной трассы. Водитель в Future Bus пока сохранен и может в любой момент вмешаться в управление автобусом.

Опубликовано: “Белорусы и рынок”  №29 (1211) 6 - 12 августа 2016 г.

Игры в роботов по-­американски

 

Алексей КУТОВЕНКО

Дефицит кадров, наблюдающийся сегодня в сфере робототехники, будет только расти. Разумное решение проблемы — популяризация технического образования, привлечение к робототехнике детей. Большой опыт реализации подобных программ накоплен в США.

Данный вопрос — часть общей проблемы трансформации образования в современном мире. Чтобы завтра в стране работало достаточное количество конкурентоспособных специалистов, необходимо инвестировать в их обучение уже сегодня, в том числе в детское техническое творчество.

Проблемы и решения

Все более популярной в мире становится аббревиатура STEM (Science, Technology, Engineering, Math), обозначающая комплекс учебных предметов, которые у нас принято называть научными и техническими дисциплинами.

Одна из серьезных проблем обучения — абстрактный характер таких дисциплин. Робототехника же позволяет визуализировать научные концепции: они становятся понятнее, привлекательнее, и дети не бросают заниматься изучением техники в самом начале пути. Как отмечают американские специалисты, на привлечение детей к робототехнике уже двадцать лет работают масс-медиа, киноиндустрия и сфера развлечений, в которой роботы — частые персонажи.

Сейчас активно формируется общая среда, способствующая техническому творчеству. Достаточно посмотреть на растущий ассортимент хобби-конструкторов, позволяющих собирать роботов. Идет поиск и в сегменте школьного обучения, предусматривающий построение четкой образовательной системы, последовательно пройдя по всем ступеням которой ребенок сможет стать востребованным специалистом в будущем.

Методики вовлечения

Наиболее эффективной признана проектная работа в составе малых групп. В качестве технической базы лучше всего зарекомендовали себя упрощенные платформы, разработанные для иллюстрации конкретных задач и в обязательном порядке снабженные методическими материалами.

Для привлечения детей важны «впечатляющие демонстрации» с участием роботов, именно они пробуждают первоначальный интерес. В данном случае широко применяются технологии дополненной реальности, используются манипуляторы Kinect, сенсорные перчатки, планшеты, смартфоны. Затем детям предлагается воспроизвести увиденное и с помощью конструкторов решить новые задачи. В дальнейшем наблюдается эффект снежного кома: новичков привлекают успехи, которых достигли более старшие участники проектов.

Впрочем, не все так радужно. Основные трудности, которые возникают перед будущими конструкторами и становятся причиной отказа от продолжения обучения, — слишком длительные проекты и смена версий платформ и программного обеспечения в ходе реализации проектов.

Конструкторы и педагогические платформы

Как показывает опыт, только набора-конструктора, даже очень хорошего, для успеха организованного обучения недостаточно. Требуется выверенная программа, системно раскрывающая перспективы.

Сегодня в школах применяют продукцию Lego, Pitsco, однако особого упоминания заслуживают прежде всего платформы RobotsLab и VEX Robotics, выстроенные именно в рамках комплексной модели обучения. Первая из них предлагает специально разработанный комплект для школ, который включает квадрокоптер, манипулятор «механическая рука», несколько роботов попроще и планшет с программами управления. Для комплекта разработаны методики обучения, в рамках которых ученики знакомятся, в частности, с линейными и квадратичными уравнениями, другими математическими функциями. Общая идея применяемой RobotsLab методики состоит в том, что сначала дети вовлекаются в процесс управления роботом, квадрокоптером, а затем планомерно подводятся к алгоритмическим задачам, благодаря решению которых робот сможет выполнять те или иные действия самостоятельно.

Методики базируются на модели проектного обучения. Например, на основе истории марсианских «роверов» NASA проводятся занятия по программированию робота, собирающего шары определенного цвета. В последние версии комплекта RobotsLab добавлены 3D-принтеры, а в методические разработки включены уроки, на которых новый робот печатается полностью, за исключением микропроцессорной начинки.

Компания VEX Robotics также ориентируется на школы и продает образовательные платформы, в которые входят как наборы для создания роботов, так и готовые методики обучения. Для вов­лечения детей в техническое творчество постоянно проводятся соревнования. По оценкам компании, в 2015 году ее продуктами воспользовались полмиллиона школьников, а в организованных состязаниях приняли участие 15 тыс. человек из 29 стран. Подход оправдывает себя: согласно результатам проведенных VEX Robotics опросов, 75 % киберспортсменов планируют продолжить обучение в технических вузах, а 89 % видят свое будущее рабочее место в компаниях, связанных с робототехникой.

Корпорации и господдержка

Если говорить о системной организации детского STEM-обучения, то в США пытаются выстраивать длительные траектории, стартующие в начальной школе и ведущие в отраслевой колледж. На эти программы выделяются и государственные средства. Так, уже несколько лет действует система грантов Министерства обороны США. В ее рамках средства на развитие робототехнических программ получают даже региональные учебные заведения. Одно из условий предоставления гранта: обучение должно быть рассчитано на продвижение ученика от начальной школы до высшей.

Несравнимо большие средства на развитие робототехники получают вузы. Например, с 2013 года в штате Огайо консорциум RAMTEC, объединяющий три университета, привлек на эти цели 14,9 млн долларов.

Поддерживают образование и крупные корпорации. Однако они также предпочитают работать на уровне высшей школы, организуя центры обучения, цель которых — привлекать студентов к промышленному роботостроению, и выплачивая стипендии. В частности, активно действует в этом направлении Toyota.

Опубликовано: “Белорусы и рынок” № 11 (1193) 26 марта - 1 апреля 2016 г.