Пандемия подталкивает развитие робототехники

Учиться писать в диалоге с роботами: проект Лозаннского Политеха (EPFL). Фокус здесь состоит в том, что дети сами объясняют роботу, как надо писать письма. EPFL

Роботы помогут нам справиться с Covid-19, но не так, как мы себе это представляем.

Русскоязычная версия: Игорь Петров.

Установить систему автономного управления катетером в одной из крупнейших в мире больниц в Китае: таков был план профессора робототехники Брэда Нельсона (Brad Nelson) из Швейцарии. Потом грянула пандемия и несколько позже Б. Нельсон и его коллеги по команде исследователей из Высшей технической школы Цюриха обнаружили, что роботизированные катетеры, предназначенные для защиты хирургов от вредного рентгеновского излучения при проведении операций на головном мозге, можно использовать и в борьбе с новым коронавирусом.

«Мы обнаружили, что использование роботизированных катетеров, позволяющих хирургу выполнять процедуры в удаленном режиме вне операционной, элементарно может также предотвращать и передачу коронавируса Covid-19», − рассказал Брэд Нельсон порталу швейцарского иновещания на десяти языках SWI swissinfo.ch. 

Ничего нового

Роботизированные устройства применялись в медицине для выполнения минимально инвазивных операций уже на протяжении всех последних десятилетий. На автозаводах роботы давно уже работают в составе роботизированных линий на сборке автомобилей. И вот теперь в условиях пандемии, в ситуации почти чрезвычайного положения, оказывается, что роботы способны отчасти освободить нас от рутинных дел, выполняя неквалифицированную работу, ставшую к тому же слишком опасной.

«Очень скоро стало очевидно, что в первую очередь именно робототехника оказывается востребованной в таких ситуациях, как пандемия Covid-19. В этой связи в центре внимания у всех у нас оказались новые виды роботов и автоматизированных услуг», − заявил SWI swissinfo.ch директор по развитию бизнеса и соучредитель швейцарского стартапа ANYbotics Петер Фанкхаузер (Peter Fankhauser).

Его компания, как и многие другие, занимается удовлетворением новых потребностей, возникших на рынке. Появился даже консорциум компаний «Робототехника в целях борьбы с инфекционными заболеваниями» (Robotics for Infectious Diseases), эксперты которого выявили в отрытых научных публикациях уже более 150 способов применения роботов и робототехники в ситуации пандемии коронавируса.

Сообщения, поступающие из разных стран, походят порой на фантастические сериалы с апокалиптическим привкусом, вроде «Мира Дикого Запада»: автономные роботы при помощи ультрафиолетового излучения уже умеют проводить дезинфекцию коридоров больниц и школ, а четвероногие роботы-собаки доставляют покупки на дом и ведут в городских парках мониторинг соблюдения режима социального дистанцирования. 

Без рекламной шумихи

Эпидемия нового коронавируса разразилась как раз в период новых качественных прорывов в области робототехники, развития искусственного интеллекта (ИИ) и систем машинного обучения и самообучения. В Швейцарии робототехника переживает сейчас настоящий бум. Перспективные стартапы, такие как Sensars и MyoSwiss, занимаются, например, разработкой экзоскелетов и роботизированных протезов. Летающие роботы от компании Dronistics способны выполнять спасательные операции. Учебные роботы обучают других и учатся сами. 

Потом началась пандемия. В этих условиях руководитель Национального швейцарского «Исследовательского центра изучения проблем применения робототехники в научных исследований» (Nationales Kompetenzzentrum für Forschungsroboter) Дарио Флореано (Dario Floreano) вместе с коллегами собрались и начали думать, каким мог бы быть вклад швейцарских ученых в борьбу с этим глобальным бедствием. 

«Мы могли бы разработать великое множество инженерно-технологических решений, но сейчас люди нуждаются в этом меньше всего», — говорит он. «Нам нужно прежде всего выяснить, как применять технологии, которыми мы уже располагаем на сегодняшний день. Сейчас самое неподходящее время для испытания каких-то фантастических экспериментальных прототипов». Но как понять, где роботы действительно могут принести большую пользу, а где их применение оказывается лишь внешне привлекательной пиар-шумихой?

«Я твой слуга, я твой работник»

К первой категории проектов вполне можно отнести разработки Научно-исследовательского института Idiap, расположенного в городе Мартиньи (Martigny) что в швейцарском кантоне Вале, хотя продемонстрированное его экспертами на выставке бытовой электроники в Лас-Вегасе роботизированное устройство умело вроде бы всего лишь хорошо готовить национальное швейцарское блюдо раклет.

Тем не менее этот робот вызвал большой интерес; кроме того, сами изобретатели никогда не задавались целью заменить роботом человека, который готовит настоящий раклет. Об этом нам рассказал ведущий инженер Idiap Сильван Калинон (Sylvain Calinon). «Всё началось как шутка, но на выставке на самом деле нашей целью было запустить дискуссию на предмет алгоритмов функционирования робота, написанных доступным для понимания языком. 

Сыр плавится и соскребается на тарелку, а робот должен уметь приспособиться к изменению веса и формы сырной массы. Кроме того, робот был запрограммирован учиться на наглядных примерах, т. е. когда он наблюдает за жестами человека, а затем повторяет их. Такая технология может применяться во многих областях, например, такой робот способен помогать больным снимать и надевать одежду, ограничивая тем самым физический контакт персонала с предметами гардероба и людьми, что важно особенно в ситуации пандемии».

Автономных четырёхногих роботов от швейцарского стартапа ANYbotics уже сейчас используют для плановых технических осмотров и решения проблем, возникающих при техническом обслуживании инфраструктурных объектов морской и сухопутной энергетики; их применяют также на химическом производстве и на строительных площадках. После вспышки Covid-19 в ANYbotics теперь постоянно поступают заказы на поставку четвероногих роботов, умеющих проводить дезинфекцию помещений в общественных зданиях, таких как школы и больницы.

Ранее уборка там была простейшей работой, но теперь она пока сопряжена со значительным риском для здоровья. «Нашим приоритетным направлением остаётся проведение плановых инспекций на промышленных предприятиях, но возможности применения этих роботов воистину безграничны», − говорит Петер Фанкхаузер. Компания вскоре будет поставлять роботов для доставки покупок из крупных магазинов клиентам, проживающим в труднодоступных горных районах.

Самым первым импульсом к развитию функциональных возможностей роботизированной хирургии стало стремление обеспечить безопасность хирургов, которые могли теперь оперировать раненых, не находясь лично в зонах боевых действий. В итоге это привело к созданию роботизированной хирургической системы Da Vinci, которая уже используется в более чем 60-ти странах. Новый рост спроса на такие услуги был вызван в период карантина широкой практикой использования во время пандемии систем удаленной коммуникации, включая видео- и телеконференции. 

Невидимые помощники

Несмотря на такой многообещающий потенциал, эксперты предупреждают, что неверно было бы придумывать роботов исключительно для целей борьбы с пандемией. Робототехника усвоила этот урок еще во время вспышки лихорадки Эбола, когда правительство Соединенных Штатов и Национальный научный фонд США (US National Science Foundation) обсуждали возможности использования робототехники для предотвращения распространения этого заболевания. «По мере того как эпидемия постепенно сходила на нет, ослабевало и внимание к этим идеям», − говорит Брэд Нельсон. Но с Covid-19 дело обстоит иначе, поскольку вирус резко ограничивает повседневную жизнь и деятельность человека, а это как раз то, что открывает новые перспективы для использования роботов в быту. 

Еще одной проблемой является поиск источников инвестиций, причем не только государственных. Экономический спад усложнил и без того непростой процесс обеспечения финансирования стартапов в области робототехники. Инвесторы сейчас больше думают над тем, как им удержать на плаву существующие компании, а не как запускать новые. Это как раз одна из причин, по которой команда Сильвана Калинона уделяет первоочередное внимание обеспечению как можно большей степени гибкости в диапазоне применения своих роботов. 

«Мы не хотим инвестировать все наши усилия в одно конкретное приложение или решение. Ведь, может быть, завтра возникнет еще одна проблема, и она будет уже совсем иного свойства. Кроме того, очень сложно быстро пробежать всё расстояние от исследовательского проекта до продукта на рынке. Роботам-пылесосам Roomba, например, потребовалось около 15 лет, чтобы выйти на рынок. Сейчас сроки во многих случаях сокращаются до пяти-семи лет, но роботы по-прежнему нуждаются в длительном тестировании, в том числе и на предмет безопасности, особенно в ситуациях их взаимодействия с людьми. Один серьезный сбой в больнице или в школе может иметь самые негативные долгосрочные негативные последствия для перспектив развития робототехники».

Индустрия робототехники также вынуждена бороться с репутацией «убийцы рабочих мест». В своей недавно опубликованной колонке Джей Джесси Рамирес (J. Jesse Ramírez) из Университета Санкт-Галлена утверждал, однако, обратное, говоря, что «роботы на самом деле не спасают нас, потому что в ходе пандемии они еще ни разу не были в состоянии по-настоящему заменить собой тяжелый человеческий труд. Пандемия, наоборот, как раз подчеркнула значимость людей, работающих в сфере жизнеобеспечения, включая уход за больными, а это как раз профессии, которые долгое время были малопрестижными и низкооплачиваемыми».

Массовая безработица вследствие роботизации? Многие другие эксперты в области робототехники также отвергают такую перспективу как маловероятную. Петер Фанкхаузер говорит, что ему часто задают вопрос о том, когда роботы будут ходить по улицам или доставлять еду. Но, по его мнению, в обозримой перспективе робототехника если и будет развиваться, то отнюдь не в этом направлении. «Я думаю, что развитие робототехники с наибольшей вероятностью пойдет по другому пути, и в один прекрасный день в канализационных системах Цюриха вместо людей будет работать десяток роботов. И большую часть времени они будут для нас невидимыми».