Практика в образовании ProjectSkills.ru
Практика в образовании ProjectSkills.ru
Блог проекта projectskills.ru и рабочие материалы справочника по проектной деятельности под редакцией А.Корнилова
Читать 7 минут

Эволюция технических средств: от орудий к роботам

Почему будущее за умными технологиями? Потому что человек некомпетентен, необязателен и вообще проблемен, а найти хорошего специалиста бывает сложно и дорого.

Человека уже насколько было возможно заменили машины, следующий шаг - за умными системами, которые даже сейчас все чаще удобнее, чем человек. Поэтому либо вы учитесь работать с умными технологиями, либо они вас скоро заменят!

Эволюция технических средств: от орудий к роботам
Эволюция технических средств: от орудий к роботам00:57

К оглавлению

Итак, в простейшем случае человек использует в качестве средства деятельности то, чем его самого снабдила природа - руки, ноги, зубы, голос. И когда-то все это заменяло нам - а кому-то заменяет до сих пор - привычные уже инструменты. Так, кисть руки долгое время служила человеку и чашкой, и лопатой, и мастерком, до изобретения этих предметов. Льюис Мамфорд в «Мифе машины» упоминает представителей австралийского племени бин-ди-бу, которые «при изготовлении орудий используют свои ноги как зажимы и наковальни, а крепко стиснутые челюсти — как тиски и нож одновременно» — и даже расслаивают камни зубами.

Тут человек использует свое тело и свои возможности (например, мыслительные) как средство, и условно можно считать, что средством деятельности является сам субъект деятельности. Но потом человек научается использовать в качестве орудия то, что представлено природой - камни, палки, раковины и пр., как бы делая их «материальным продолжением функции руки» или других своих органов. К примеру, если трубить в рог, то можно передать сигнал на гораздо большее расстояние, чем голосом.

А потом человек научается создавать орудия и сам — так появляется техника как совокупность искусственно созданных средств человеческой деятельности. И что в первую очередь создаётся — это то же самое «продолжение руки» — топор, молоток, отвертка, «продолжение голоса» — рупор и так далее.

А потом человек создал «первую машину» — лук со стрелами. Это было совершенно новое средство, поскольку оно не являлось экстраполяцией естественных способностей человека.

Потом появились машины, экстраполирующие способности человека в ещё большей степени. Так, автомобиль позволяет водителю передвигаться с гораздо большей скоростью, чем тот мог бы развить сам. Экскаватор — рыть землю гораздо быстрее, чем мог бы это сделать человек даже с самой лучший лопатой. С помощью телефона можно поговорить с кем-то, находящимся на другом конце света, до которого так не докричатся. Экзоскелет позволяет поднять груз гораздо больше, чем под силу самому человеку. С помощью квадрокоптера, оборудованного камерой, можно заглянуть туда, куда человеку самому не добраться. И так далее.

Соответственно, многие популярные сейчас системы мониторинга или управления на технологиях интернета вещей, как раз будут относиться к этой категории.

Но во всех этих случаях субъект деятельности осуществляет эту деятельность сам, имея средство, которое может значительно расширить его возможности, мультиплицируя их, хотя, естественно, сам формат деятельности меняется.

Итак, мы рассмотрели средства, которые делают, что требуется, под управлением человека. Но есть и другой класс средств: те, которые осуществляют нужную человеку деятельность как бы сами, без непосредственного его участия, если процедуры, необходимые для выполнения этой деятельности, каким-то образом заданы - например, самим их устройством.

Например, гидротурбина или ветрогенератор добывают для человека электроэнергию, не требуя его непосредственного участия. Холодильник самостоятельно поддерживает необходимые условия внутри себя, а система отопления - в доме. И так далее...

Но совершенно новые возможности человеку дали технические средства в которых выполняемые ими действия стало можно менять не переделывая их устройство, а лишь изменением некоей «программы».

Так, музыкальная шкатулка стала играть разные мелодии при замене валика или диска, а граммофон - при установке новой пластинки. Станок с ЧПУ может изготавливать разные детали, а промышленный робот выполнять разные операции при изменении управляющей программы. В некоторых случаях программу, определяющую то, что делает техническая система, можно менять и удалённо, и мы уже обсуждали какие преимущества дает изменение функциональности умных устройств таким образом.

Здесь мы просто обратим внимание, что надо различать удалённое управление неким устройством и удалённую смену той программы, которая этим устройством управляет.

Итак, мы рассмотрели средства, которые расширяют собственные возможности управляющего ими человека, а также те, которые действуют самостоятельно, выполняя какие-то нужные человеку функции, после того, как человек их создал.

Но хорошо бы, чтобы проблема как-то решалась, а самому для этого делать бы ничего не надо! Для этого всего лишь нужен подходящий исполнитель — кто-то, кому можно сказать, ЧТО надо сделать, и результат был бы достигнут.

Техническое устройство, которому можно поставить задачу, вместо того, чтобы говорить, что делать, сейчас принято считать роботом. Грубо говоря, если автомату (в частности, посредством программы) мы говорим, что делать, то работу – что сделать.

В этом смысле можно считать, что если адаптивный автомат уже реагирует на изменения в окружающей среде, и в этом смысле обладает поведением, то робот – это машина, способная к целенаправленный деятельности.

Опять же, умение спланировать свои действия для достижения результата требует от системы определенной «разумности», так что недаром обсуждение темы роботов часто идёт параллельно с обсуждением искусственного интеллекта, и даже говорят, что «робот - это где искусственный интеллект встречается с реальным миром».

Можно сказать совсем просто: робот - это машина, способная к разумным действиям. Только с оговоркой, что под «разумностью» мы тут понимаем целесообразность деятельности.

Однако роботом обычно считают конкретное устройство, конкретную машину, а как быть, если система распределённая, и состоит из множества физических и виртуальных устройств, которые могут находиться где угодно, и с которыми мы обычно имеем дело в системах на технологиях интернета вещей?

Проектирование поведения технических систем – отдельная большая тема, поэтому сейчас просто обозначим три разных уровня такого рода решений.

На первом уровне, возможные цели деятельности закладываются в систему при ее проектировании на уровне ее архитектуры. Но более интересная задача — построить такую систему, которая способна спроектировать собственную деятельность с тем, чтобы достичь заданной цели. Наконец, наиболее высокий уровень — создание систем, которые сами могут ставить себе цели и решать, «чем им заняться».

И ведь именно такие системы наиболее знакомы и привычны нам по любимой с детства фантастике, и именно эти модели взаимодействия с техникой сегодня кажутся нам совершенно естественными!

Итак, резюмируем… Помимо средств деятельности, данных самому человеку природой, он может использовать другие средства, которые смогут расширять, умножать, «мультиплицировать» его природные возможности.

Другой класс средств (обычно их называют машинами, если они созданы человеком) уже не просто «усиливает» возможности человека, но и может действовать независимо от человека, но под его управлением.

Такое управление может быть непосредственным, либо задаваться какой-то последовательностью действий, которые машиной должны быть выполнены. Эта последовательность может быть заложена в устройство машины, или задаваться какой-то программной или алгоритмом.

Машину, как самостоятельно действующее по жёстко заданной программе, без непосредственного участия человека устройство или совокупность устройств, мы называем автоматом.

Некоторые машины, действуя по своей программе, могут реагировать на изменение внешних условий и, в этом смысле, обладают поведением.

Но в последнее время появляется все больше технических систем, которыми можно не только управлять, но и ставить им задачи; говорить им не что делать, а что надо сделать. Такие системы способны не только выполнять действия, его и осуществлять деятельность, стремясь к заданной цели. Если мы говорим о машинах, технических устройствах такого рода, то обычно именно их считаем роботами.

А вот технологии интернета вещей дают возможность создавать распределенные технические системы, способные к осуществлению целесообразный деятельности.

Интернет вещей и умные системы
Интернет вещей и умные системы12:51
См. видео по теме

Таким образом, появляются технические средства, которые не требуют непосредственного управления и постоянного внимания, но котором можно ставить задачи, и они эти задачи будут способны выполнить самостоятельно, спланировав и выполнив необходимые для этого действия. Которым нужно не говорить, что им делать, самому беспокоясь о нужном результате, но которым можно сказать, как должно быть, и просто получить нужный результат.

Одно дело сказать кондиционеру «установи температуру 25 градусов» и понадеяться, что при этой температуре тебе будет комфортно, и другое — когда система сама услужливо решит, как наилучшим образом обеспечить тебе комфорт. С точки зрения человека, поведение таких систем выглядит все более разумным, и взаимодействие с ними все больше походит на общение с людьми.

В «Я, робот!» Сьюзен Кэлвин в 2957 году вспоминает наше время:

Помните, каким был мир без роботов? Когда перед лицом Вселенной человек был одинок и не имел друзей. Теперь у него есть помощники, существа более сильные, более надежные, более эффективные, чем он, и абсолютно ему преданные. Человечество больше не одиноко. Вам это не приходило в голову?

Понятно, что речь не про автомат или исполнительное устройство, тут робот - машина, которая тебя понимает! Разумная машина, с которой ты больше не одинок.

А мирах Азимова такими разумными машинами были роботы. Технологии интернета вещей дают альтернативу - разумные системы, создаваемые объединением умных вещей.

К оглавлению

58 просмотров
Добавить
Еще
Практика в образовании ProjectSkills.ru
Блог проекта projectskills.ru и рабочие материалы справочника по проектной деятельности под редакцией А.Корнилова
Подписаться