Новости HI-TECH

Машины и компьютерные программы, обладающие интеллектом, способны решить множество задач реального мира. Искусственный интеллект исключает человеческий фактор. Одни из основных преимуществ искусственного интеллекта — это скорость обработки данных, возможность обучать систему и экономить на человеческих ресурсах.

Функциональные возможности робота во многом определяются «силой» его разума и наличием тех или иных органов чувств. Конечная цель робототехники — «Создание теоретических основ построения роботов, функциональные возможности которых максимально приближают их к человеку.
Понятие «органы чувств» включает в себя: систему технического зрения, по функциям соответствующую зрительной системе человека; систему восприятия речи, подобную уху; систему различения запахов, выполняющую роль органов обоняния; рецепторы, аналогичные расположенным на ладони рук человека.

Так, созданием и использованием искусственных органов чувств для роботов занимается такой раздел робототехники, как сенсорная технология, а обучением робота элементам мыслительной деятельности человека — раздел искусственный интеллект и информатика. Робототехника в качестве самостоятельного раздела включает область механики, связанную с разработкой механических конечностей. Раздел робототехники, имеющий дело с конструированием искусственных рук или ног робота для выполнения конкретных производственных операций, а также с приспособлением технологии производства изделий к возможностям конечностей конкретного робота, получил название промышленная робототехника или робототехнология.

Один из разделов робототехники занимается изучением вопросов имитации способности человека или животного свободно перемещаться в любом направлении. Сюда относятся не только проблемы построения мобильных роботов-тележек на колесах, но и проблемы создания шагающих человекоподобных  аппаратов-педипуляторов, а также технических устройств, способных перемещаться подобно змее или морским моллюскам. Последняя из перечисленных проблем свидетельствует о том, что в процессе развития робототехники могут возникнуть принципиально новые научные направления и даже области науки и техники.
Среди органов чувств человека главенствующая роль отводится органам зрения. Объясняется это способностью человека правильно и быстро оценивать визуальную информацию, воспринимаемую глазами, другими словами, способностью выделять такие характеристики объектов окружающего мира, как яркость, форма, цвет, удаленность, объемность, качество, а также размеры.

Зрительный аппарат высокоорганизованных живых существ, включая и человека, работает таким образом, что фокусируемое на сетчатке глазного дна изображение через зрительные нервы и проводящие пути центральной нервной системы передается в зрительные центры головного мозга, где возникает зрительное ощущение. Именно мозг обеспечивает основную обработку и осмысливание поступающих образов. Не будет преувеличением сказать, что мы видим головой с помощью органов зрения.
 

У низших живых существ функция распознавания образов реализована почти исключительно на обработке информации в нервных клетках и волокнах, сосредоточенных в районе органов зрения; роль головного мозга в этих процессах ничтожно мала. Поэтому методология обработки визуальной информации как наиболее типичной формы методологии распознавания образов является классическим примером современной проблематики искусственного интеллекта.
Приборы, обеспечивающие техническое зрение роботов, — визуальные датчики, функционально подобны глазам человека, причем после преобразования датчиком оптического изображения в электрический сигнал вся основная обработка информации ведется ЭВМ. 

Способы обработки зрительной информации, поступающей в форме изображений от визуальных датчиков, можно разделить на две группы:

1) способы, базирующиеся на методологии искусственного интеллекта, с характерной для них логической последовательностью организации обработки, что позволяет производить анализ и классификацию сравнительно сложных изображений (например, распознавание многогранников);
 

2) способы изначально прикладной ориентации, целью которых является обеспечение требуемого быстродействия обработки информации, как правило, для ограниченного числа изображений объектов.
 

В первом случае исследования ориентированы на создание универсальной системы технического зрения — «глаз» робота, во втором — на создание узкоспециализированной системы технического зрения с характеристиками, определяемыми потребностями промышленности.
 

Одной из наиболее важных проблем, которую, по-видимому, предстоит решать в дальнейшем исследователям по робототехнике, — это совмещение противоречивых требований обработки изображений в реальном масштабе времени с обеспечением обработки сложного типа, подобной той, которая используется в исследованиях по проблематике искусственного интеллекта.