Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 1-2 от 13 февраля 2007 года (Компьютерра - 669)

• Название: Журнал «Компьютерра» № 1-2 от 13 февраля 2007 года (Компьютерра - 669)
• Автор: Журнал Компьютерра
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература
• Год: 2007

---

Неудивительно, что после множества сообщений об уязвимости радиометок и их высоком тоталитарном потенциале общество скептически отнеслось к выпуску в США и Германии паспортов, содержащих RFID-маркеры. Одна только гипотетическая возможность считать и скопировать данные удостоверения личности на расстоянии заставляет серьезно задуматься о целесообразности перехода на паспорта с радиометками вопреки всем их преимуществам.

Вместе с тем можно заметить, что принципиального законодательного сопротивления слежка с помощью радиометок не вызывает даже в странах с общепризнанно развитой демократией. Так, в 2005 году Европейская группа по этике в науке, изучив вопрос, пришла к выводу, что применение RFID-чипов в любых целях законно до тех пор, пока не наблюдается прямого противоречия законодательству. Руководство ЕС допустило использование имплантатов, дабы заключить поведение человека «в нормальные для общества рамки». Кроме того, вшитые под кожу чипы могут быть использованы для слежки в том случае, когда в демократическом обществе возникает оправданная потребность и менее радикальные способы контроля применить невозможно. Решать, когда можно следить за людьми, а когда нет, должна специальная комиссия в каждом отдельном случае. Решительно запрещается лишь манипулирование людьми с помощью RFID, а также разделение граждан на лиц первого и второго сорта на основе данных их чипов.

ТЕХНОЛОГИИ: Паззлы для самых маленьких: Роботы начали собирать себя сами

Автор: Константин Курбатов

Еще недавно обыватели рассуждали о Марсе исключительно в астрологическом контексте. Некоторые вспоминали про вездесущих «зеленых человечков». Ну а люди чуть более образованные даже задавали вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?»

Однако несмотря на прогресс, вопросы об устройстве жизни остаются и в наше время. И главный, который, поглядывая на налогоплательщиков, задают ученые, - в каком году мы наконец доставим эту самую жизнь на другую планету.

Одна из больных проблем современной космической программы - малая надежность робототехники в условиях чужих планет. Удаленные на миллионы километров, роботы просто физически не имеют возможности получать немедленную помощь с Земли. Даже до ближайшей к нам планеты - Марса - радиосигнал идет три с лишним минуты, в результате марсоходам приходится большинство тактических решений принимать самостоятельно. Но главная трудность состоит в том, что если какая-либо деталь механизма все же выйдет из строя, то взять запасную уже негде, а нести с собой все возможные комплектующие попросту невозможно. Но даже если бы детали и были, то отремонтировать робота все равно некому. Поэтому ученым приходится заранее просчитывать все возможные сценарии неисправностей и для каждой из них разрабатывать и аккуратно прописывать поведение устройства в его программе. Такая система позволяет предотвратить только предсказуемые неполадки. Причем марсоходы - это уникальные роботы, специально созданные для исследования Марса. Опыта эксплуатации таких машин кот наплакал, и часть имевших место неполадок предвидеть не удалось.

Аналогичные трудности испытывают и разработчики автономных роботов на Земле. Такие машины необходимы для случаев, когда работа опасна для жизни человека или нахождение людей в том месте невозможно в принципе (например, в нефтяной трубе или под завалами разрушенных домов).

Уже много лет ученые всего мира бьются над решением этих проблем. В России это делалось (и, наверное, потихоньку делается) на базе отраслевых НИИ, в США - в лабораториях ведущих университетов. И в одном из них, похоже, ученым удалось немного продвинуться вперед.

Кубики для всех

В трех с половиной часах езды от безумного Нью-Йорка, в городе Итака, что находится на южной оконечности озера Каюга, расположен знаменитый Корнельский университет. Он известен не только активным участием в марсианской программе (там были разработаны оптические системы для марсоходов Spirit и Opportunity), из-за его стен то и дело просачиваются новости о различных инновациях в области IT. Примечательно, что в лабораториях университета работают и россияне, среди которых 27-летний аспирант Виктор Зыков. Родившись в Иванове, знаменитом «городе невест», он закончил Ивановский государственный энергетический университет. Защитив в 2002 году диплом под руководством Александра Николаевича Голубева и Виктора Федоровича Глазунова на кафедре электропривода, Виктор получил степень магистра по электромеханике. После института молодой человек успел помыкаться по нескольким местам работы, прежде чем обнаружил, что несмотря на потребность в электрических машинах, аналогичной потребности в специалистах по ним не наблюдается.

Тоску молодого специалиста развеяла одна из научно-популярных передач канала «Дискавери», где Ход Липсон, кандидат наук израильского происхождения из частного массачусетского Университета Брэндайс, рассказывал о своей необычной CAD-программе, которая позволяла по нарисованному от руки наброску в виде проволочной модели восстанавливать законченную сложную трехмерную фигуру [С этим проектом можно ознакомиться по адресу ccsl.mae.cornell. edu/research/sketch, оттуда же можно скачать и демонстрационную программу, которая на моем компьютере, к сожалению, не заработала]. Сообщалось также и о разработанных американцем технологиях автоматической сборки роботов из унифицированных элементов, а напоследок Липсон поделился результатами в области эволюционных алгоритмов.

Виктор, вдохновившись идеями американского ученого, написал ему письмо, в котором, в свою очередь, изложил свои мысли о робототехнике, и спросил, каким образом он мог бы принять участие в его научной деятельности. Липсон откликнулся на письмо скромного ивановского электромеханика, посоветовав ему прислать свою заявку на место в аспирантуре Корнельского университета, где Ход к тому времени начал преподавать. Заявка Зыкова была одобрена, и в марте 2003 года Виктор получил приглашение на учебу в университете. Там он влился в коллектив лаборатории вычисляемого синтеза, где вместе с Ходом Липсоном и Джошем Бонгардом занялся исследованиями в области эволюционной робототехники. И одним из последних результатов работы явилось создание робота, обладающего, как поспешили отрапортовать многие новостные агентства, «внутренним самосознанием».

С сознанием дела

Как обычно бывает, в действительности ситуация с «самосознанием» осталась столь же туманной, что и раньше. А суть идеи корнельских ученных лежит в несколько иной плоскости [Страничка проекта - ccsl.mae.cornell.edu/research/selfmodels].

Главной целью американских энтузиастов робототехники является многоцелевой алгоритм управления, подходящий для произвольного робота. И тут на помощь приходит универсальная самообучающаяся система управления. Ее копии можно было бы свободно интегрировать в «опорно-двигательные» центры самых разных роботов.

В описываемом проекте стояла задача научить робота получать представление о структуре своего тела на основе физических экспериментов над самим собой. Именно этим вместе с Джошем Бонгардом (бывшим студентом Липсона) и занялся русский аспирант. В итоге совместных исследований был получен коэволюционный алгоритм «самопознания», результатом работы которого является воображаемая модель тела робота, построенная из ограниченного набора виртуальных базовых элементов (в проведенном эксперименте для этого использовались лишь цилиндры и кубы произвольных размеров). Итак, робот изначально не имеет ни малейшего представления о собственной конфигурации. В его распоряжении имеются лишь данные с двухкоординатных датчиков наклона относительно горизонтальной плоскости.

В ходе эксперимента робот пытается синтезировать такую модель своего тела, которая будет функционировать, максимально учитывая окружающую обстановку. У робота есть только один канал оценки качества выбранной модели: агрегат может скомандовать своим сервоприводам выполнить определенные действия и зафиксировать информацию, поступившую с датчиков. Так как поначалу у робота нет информации о своей структуре и выбор первого физического эксперимента может быть произволен, то исследователи исходили из того, что любое движение в незнакомой обстановке может быть опасным для «жизни» робота, следовательно, амплитуда и общее количество движений должны быть сведены к минимуму.

Получив информацию с датчиков после первого этапа эксперимента, робот использует программный симулятор для сокращения набора предварительных моделей своего тела. Мерилом оптимизации является точность предсказания сигналов с датчиков, поступающих после целенаправленных действий. По окончании стадии робот имеет на выходе ограниченный ряд моделей себя, которые насколько возможно близко описывают его механическую структуру.