Что такое робот в компьютере
Заказчика интересует. всё! Само словосочетание RPA или «роботизированная автоматизация» оказывает волшебный эффект на того, кто его слышит. Мысль о том, что всё можно отдать на откуп роботам - завораживает. Или все-таки не всё роботизируется? Кстати, насколько это вообще сложно и как объяснить заказчику, на что уходят деньги?
Предполагается, что технология RPA должна заменить рутину и увеличить эффективность работы компании, а в зарубежных статьях можно найти рекомендации, что проекты по RPA должны разрабатываться относительно быстро и легко, чуть ли не за пару недель с учетом документации, предоставления прав доступа и всего прочего. Реалии российского рынка, по крайней мере сейчас, отличаются. Во-первых, сама технология начала внедряться относительно недавно, а во-вторых, не всегда есть адекватное понимание того, что же все-таки должны делать так называемые «роботы».
В связи с этим в Центре Роботизации и Искусственного Интеллекта (ЦРИИ) возникли две перекликающиеся между собой задачи — научиться определять рамки возможного в пределах данного проекта и научиться объяснять заказчику, насколько это сложно и почему он вынужден потратить именно столько усилий и средств на внедрение.
Пару слов о RPA
Напомним, что представляет собой эта самая технология RPA. Прежде всего она позволяет эмулировать действия обычного пользователя за компьютером, в буквальном смысле. Вы навели мышку на кнопку и кликнули, потом клавиатурой ввели текст и нажали «Enter». Ровно это и есть RPA. По мере увеличения спроса RPA-вендоры стали развивать свои решения, чтобы предоставить более гибкие механизмы автоматизации. Появились интеграции с языками программирования, с технологиями вроде OCR, всерьез думают о внедрении машинного обучения. Роботов теперь можно запускать одновременно, по расписанию, удаленно и т.д. Однако прежде всего RPA — это имитация реального пользователя, сидящего за компьютером. Но здесь и кроется основной подвох.
А примеры можно?
Представим два процесса.
Пусть теперь второй процесс заключается в следующем: Вы по-прежнему смотрите почту, скачиваете и выкладываете файл. Однако помимо этого вы считываете из этого файла (а этот файл из себя представляет отсканированный многостраничный документ) некоторую информацию (причем не всегда структурированную), эту информацию заносите, например, в Excel-таблицу, в «1С:Предприятие», а потом для полного счастья в браузере подгружаете сайт и обновляете, например, статус по данному объекту.
Казалось бы, ну и что здесь такого? Да, чуть больше действий, но действия все простые, любой человек справится. Но не всё так просто. Хоть RPA-вендоры и стараются максимально расширить функционал своего детища, во-первых, всё равно не все инструменты присутствуют здесь и сейчас, что вынуждает искать сторонние решения, а во-вторых, даже их наличие смазывается не всегда качественной интеграцией.
Не будем искать виноватых, – что делать?
Все это и привело к тому, что мы в ЦРИИ решили разработать некоторый универсальный язык, который будет понятен и руководителям, и отделу продаж, и разработчикам. Этот язык представляет из себя критерии, каждый из которых нужно оценить по десятибалльной шкале. В результате это помогает более-менее структурно понимать, насколько проект сложен, где его основные болевые точки и прочее. А главное, эта оценка выполняется легко и просто.
Разберем по пунктам пример самого простого проекта в нашей практике. Заказчик — ТОП30 банк, которому необходима ежедневная выгрузка документов из автоматизированной банковской системы.
1. В процессе нужно принимать всего одно решение — повторять процесс или нет в зависимости от успешности выгрузки. — 1 балл
2. Нам не понадобились алгоритмы машинного обучения, мы просто проверяем, что файл который мы выгружали находится в папке. — 1 балл
3. Мы не работаем напрямую с документами, поэтому их вариативность нерелевантна — 0 баллов
4. Нам не нужно распознавать текст. — 0 баллов
5. Работаем всего с одним приложением. — 0 баллов
6. Глубина интеграции достаточно низкая, да, интерфейс приложения не интегрирован с RPA платформой, но мы используем горячие клавиши с проверкой правильности ввода — 2 баллов.
7. Очень важный пункт для бизнеса — отказоустойчивость, нужно продумать и хорошенько провести алгоритм по всем возможным сценариям тестирования, благо процесс простой и мало что может отказать. — 4 балла
8. С последним пунктом заказчику повезло, мы не первый год на рынке и уже разработали стандартизированное решение для ведения логов и документируем список действий при ошибках — 1 балл.
Итого проект оценен в 8 баллов из 80 возможных. Роботизация такого процесса с учетом составления документации, тестировании с заказчиком и обучении оператора — составляет 10 рабочих дней. Напоминаем, это самый простой процесс в нашей практике.
Как вы понимаете, данный процесс можно роботизировать, но эффект для бизнеса будет не такой уж и большой. Если есть возможность поискать ещё процессы, то лучше задаться этой задачей.
Ожидание и Реальность
Нередко от заказчиков приходят запросы на проекты, логика которых чересчур сложна. Требуется предусмотреть огромное количество вариантов, использовать множество приложений, активно работать с текстом. С точки зрения надобности робота все очевидно — именно такое и хочется отдать на откуп компьютеру. Однако это тоже крайне непросто, учитывая текущие возможности RPA-разработчиков.
А теперь разберемся с тем, что обычно хочет заказчик и какие трудности это за собой влечет. На российском рынке компаниям больше всего хочется автоматизировать документооборот. Оно и понятно, заполнение вручную огромной стопки документов, их сортировка и круглосуточное отражение своих глаз в мониторе на фоне Excel-таблицы или «1С:Предприятие» вряд ли открывают большой простор для роста эффективности компании. Однако тут и начинается самое тяжелое для разработчика RPA.
Первое, что нужно отметить, что подавляющее большинство документов из себя представляют pdf-сканы. Если нам нужно работать с содержимым таких документов, то становится больно, потому что приходится взаимодействовать с технологией OCR. И здесь выбора два: Вы либо покупаете какое-то качественное решение, позволяющее эту технологию максимально эффективно эксплуатировать, либо же довольствуетесь встроенными в софт Вашего вендора методологиями оптического распознавания. И вот с последним все очень неоднозначно. Например, в программе «UiPath Studio» по умолчанию присутствуют два движка OCR: от «Microsoft» и от «Google». Первый хорош, если Вам надо считать, скажем, целиком страницу. Второй удобен, если Вам надо считать маленький кусочек текста (но зато более гибок в настройке).
Как нетрудно догадаться, интеграция с русским языком, хоть и присутствует, но работает далеко не самым лучшим образом. В некоторых случаях и вообще идет полный "расколбас". Значок «№» как только робот не считывал: и «N9», и «jf2», и «Jf9», и море других вариантов. А в наших документах присутствуют не только такие значки. Тут Вам и таблица, на которую заехал кусок печати, и размашистая подпись, гордо занимающая половину пространства и загораживающая кусок текста, и артефакты от скана.
Нередко от заказчиков приходят запросы на проекты, логика которых чересчур сложна. Требуется предусмотреть огромное количество вариантов, использовать множество приложений, активно работать с текстом. С точки зрения надобности робота все очевидно — именно такое и хочется отдать на откуп компьютеру. Однако это тоже крайне непросто, учитывая текущие возможности RPA-разработчиков. Громоздкие проекты тяжело поддерживать и видоизменять по требованию заказчика.
Таким образом и сложные проекты с ощутимым эффектом стоит включать в план роботизации с очень большим вниманием и осторожностью.
И какой вывод?
Примеры выше наталкивают на одну простую мысль: улучшению качества роботизации помогли бы усилия, как ни странно, с двух сторон — и заказчика, и разработчика. То есть работает прописная истина, которая гласит, что за успешность проекта отвечают обе стороны его реализующие. Практически все наши успешные RPA проекты в процессе реализации образовывали необходимость реинжениринга и изменения процесса со стороны заказчика.
Менялись типы документов, принимались новые регламенты по взаимодействию людей и роботов, устанавливались новые форматы работы с информационными системами.
Поэтому главный вывод, который мы для себя сделали - RPA работает только там где компания готова изменяться и адаптироваться под новые стандарты ведения бизнеса. Внедрить роботов на неэффективные процессы, которые выполняет человек не получается от слова совсем. Роботы не справляются.
Статья написана при поддержке технического эксперта UiPath: Кристины Виролайнен.
Хронология
Конец XIX века — русский инженер Пафнутий Чебышёв придумал механизм — стопоход, обладающий высокой проходимостью.
1898 — Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно.
1921 — Чешский писатель Карел Чапек представил публике пьесу под названием «Р. У. Р.» («Россумские Универсальные Роботы») [4] , откуда и взяло начало слово «робот» (от словацк. robota ).
1930-е — Появились конструкции внешне напоминающих человека устройств, способных выполнять простейшие движения и воспроизводить фразы по команде человека. Первый такой «робот» был сконструирован американским инженером Д. Уэксли для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927 году.
1950-е — Для работы с радиоактивными материалами стали разрабатывать механические манипуляторы, которые копировали движения рук человека, находящегося в безопасном месте.
1960 — Дистанционно управляемая тележка с манипулятором, телекамерой и микрофоном применялась для осмотра местности и сбора проб в зонах высокой радиоактивности.
1968 - Японская компания Kawasaki Heavy Industries, Ltd. получила лицензию на производство робота от американской фирмы Unimation Inc. и собрала своего первого промышленного робота. C тех пор Япония начала неуклонное движение к тому, чтобы стать мировой столицей роботов – с более чем 130 компаниями, вовлеченных в их производство. Изначально сконструированные в США, первые роботы Японии импортировались в малых количествах. Инженеры изучали их и применяли в производстве в таких специфических работах, как сварка и распыление. В 70-х годах были разработаны многочисленные возможности практического применения в данной области.
1979 — В МГТУ им. Н. Э. Баумана по заказу КГБ был сделан аппарат для обезвреживания взрывоопасных предметов — сверхлёгкий мобильный робот МРК-01.
1980– коммерческое начало для роботов, производимых на основе высоких технологий. С этого момента рынок начал расти, несмотря на обвал, произошедший в экономике Японии, и на то, что производство (в основном потребительская электроника) было перемещено за рубеж, что повлияло на уменьшение спроса внутри страны в 90-х годах. Постепенно японская экономика восстановилась, и с 2003 года опять наблюдается рост. В настоящее время на долю Японии приходится около 45% функционирующих в мире промышленных роботов. Если говорить об абсолютных цифрах, то к концу 2004 года в Японии было задействовано 356500 промышленных роботов, на втором месте со значительным отрывом шли Соединенные Штаты Америки (122000 промышленных роботов). Япония также занимает первое место в мире и по экспорту промышленных роботов. Ежегодно эта страна производит более 60 тысяч роботов, почти половина из которых идет на экспорт. Такой разрыв, безусловно, делает нашествие японских роботов еще более заметным.
1986 — в Чернобыле, впервые в СССР применены роботы для очистки радиоактивных отходов.
2005 — ВМФ России в Балтийском море проведены испытания подводного робота-разведчика «Гном». [источник не указан 1312 дней]
2007 — МВД России в г. Перми проводило испытания тестового робота-милиционера Р-БОТ 001
Нейронауки и робототехника развиваются рука об руку. О том, как изучение мозга вдохновляет на создание роботов и наоборот, рассказал главный научный сотрудник Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ Михаил Лебедев
Роботы интересны нейронаукам, а нейронауки интересны роботам — об этом была наша статья «Neuroengineering challenges of fusing robotics and neuroscience» в журнале Science Robotics. Такое совместное развитие способствует прогрессу в обеих отраслях, приближая нас к созданию более совершенных роботов-андроидов и к более глубокому пониманию устройства нашего мозга. А в какой-то степени — к объединению биологических организмов с машинами, к созданию кибернетических организмов (киборгов).
Технические устройства
Очевидно, первыми прообразами роботов были механические фигуры, созданные арабским ученым и изобретателем Аль-Джазари (1136—1206). Так, он создал лодку с четырьмя механическими музыкантами, которые играли на бубнах, арфе и флейте.
Чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Записи Леонардо, найденные в 1950-х, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн скорее всего основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Неизвестно, пытался ли Леонардо построить робота. [3]
Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон создал в 1738 году первое работающее человекоподобное устройство (андроид), которое играло на флейте. Он также изготовил механических уток, которые, как говорили, умели клевать корм и «испражняться».
Как устроены роботы
В основе большинства роботов лежат три технологии: сенсоры, приводы и искусственный интеллект.
Для начала поговорим о сенсорах. Роботы, работающие в доставке еды, могут перемещаться по улицам во многом благодаря гонке беспилотных автомобилей Darpa Grand Challenge 2004. Как и автомобили, такие роботы используют технологию лидаров, которая выстраивает 3D-карту окружения с помощью лазеров. Частные компании стараются обогнать друг друга в разработке беспилотных автомобилей, из-за чего стоимость такой технологии упала до такого уровня, что сейчас создание робота, умеющего ориентироваться в пространстве, требует относительно мало затрат.
Технология лидаров часто используется вместе с машинным зрением, которое обеспечивается за счет 2D и 3D-камер. Вспомните, как Facebook автоматически распознает лица пользователей на фотографии. Точно так же работает и машинное зрение у роботов. Сложные алгоритмы позволяют им распознавать определенные объекты и не врезаться в людей.
Марсоходы катаются по Марсу с 1997 года. Разумеется, с тех пор они стали более продвинутыми. Сейчас, например, марсоход Curiosity (справа на фото) может раскалывать камни лазером. Фото: NASA
Внутри каждого робота есть еще один секретный ингредиент — привод. Этим словом называют комбинацию электрического мотора и коробки передач. От привода зависят силы робота и плавность его движений. Он есть как в маленьких роботах-уборщиках Roomba, так и в мощных роборуках и беспилотных автомобилях.
В некоторых роботах — а именно в мягких — привод работает совсем иначе. Мягкие роботы двигаются благодаря перемещениям накачанного в них воздуха или масла. Такая технология создает более плавные и естественные движения.
Говоря о роботах, нельзя не упомянуть работы стартапа Boston Dynamics. Одной из их работ был робот-гуманоид Atlas, разработанный в рамках конкурса Darpa Robotics Challenge в 2013 году. Сначала ученые смогли научить его выполнять только совсем примитивные задачи, например, поворачивать вентили или открывать двери. Спустя годы, Atlas превратился в настоящее чудо инженерии, которое умеет делать сальто лучше обычного человека. Boston Dynamics также работает над роботом SpotMini, который пугающе ловко может вставать на четыре лапы после того, как его пнул человек. А все благодаря хорошему приводу.
Роботы начинают не только увереннее держаться на ногах, но и становятся умнее. Интеллект важен для роботов так же, как и для людей. Если вы видите яблоко и не можете определить, настоящее оно или искусственное, пока не сунете его себе в рот, то значит, что вы не очень умны. Робототехники стремятся научить роботов осязанию, например, компания SynTouch разработала механические пальцы, которые умеют определять самые разные тактильные ощущения — от температуры до шероховатости.
Сенсоры становятся дешевле, как и процессоры необходимые для работы ИИ. Благодаря развитию игровой индустрии и VR графические процессоры помогают роботам выполнять сложные вычисления не в облаке, а локально. Благодаря им роботы вроде Kuri могут использовать машинное зрение и узнавать вас в лицо. Разумеется, чтобы вам помочь, а не выследить.
Какие есть альтернативы?
У роботизации есть два основных конкурента:
Ничего не менять и работать по-старому.
Использовать классическую автоматизацию бизнес-процессов.
У каждого из путей есть свои плюсы и минусы. Программные роботы — не панацея: если процесс имеет большое число ветвлений и исключений, или часто требуется принятие интеллектуальных решений человеком — лучшим вариантом будет оставить этот процесс на ручном исполнении.
Классическая автоматизация может выигрывать тогда, когда требуется автоматизация работы в одной системе. Например, в статье «Лайфхаки для роботизации 1С» мы отмечаем, что при необходимости автоматизации работы в 1С и, уже имея компетенции разработки в этой системе, дешевле будет провести автоматизацию классическим способом.
Однако, когда в процессе задействовано более одной системы, роботизация значительно обходит по эффективности классическую автоматизацию.
RPA-решения имеют целый ряд преимуществ по сравнению с сервисами для классической автоматизации бизнес-процессов. В первую очередь это:
Простота реализации: роботизация одного процесса занимает 2 месяца, а если роботизация поставлена на поток — то этот процесс можно сократить до двух недель. Выше мы привели пример робота, разработанного за 3 недели, и в этом же банке есть робот, разработанный за рекордных 3 дня.
Быстрый эффект — 6 месяцев до возврата инвестиций, ROI.
Роботы требуют минимум изменений в действующих IТ-системах, поскольку в этом случае работа происхолит с пользовательским интерфейсом.
Зачем нужен RPA
«. если бы вы были фермером, стали бы вы покупать трактор с позитронным мозгом, жатку, борону, доильный аппарат, автомобиль и так далее — всё с позитронным мозгом? Или приобрели бы обычную технику и одного позитронного робота, который мог бы на ней работать? Причем хочу вас предупредить, что второй вариант в пятьдесят, а то и в сто раз дешевше.»
А. Азимов «Стальные пещеры» 1953 г.
Введем определение: Robotic Process Automation — роботизированная автоматизация бизнес-процессов, такая автоматизация базируется не на классическом подходе с использованием программирования и API систем, а на применении программных роботов, которые работают с пользовательским интерфейсом (GUI) ваших систем. При этом роботы могут работать и с API, если системы его предоставляют.
Мифические искусственные существа
Идея искусственных созданий впервые упоминается в древнегреческом мифе о Кадме, который, убив дракона, разбросал его зубы по земле и запахал их, из зубов выросли солдаты, и в другом древнегреческом мифе о Пигмалионе, который вдохнул жизнь в созданную им статую — Галатею. Также в мифе про Гефеста рассказывается, как он создал себе различных слуг. Еврейская легенда рассказывает о глиняном человеке — Големе, который был оживлён пражским раввином (махараль ми-Праг) Йехудом Бен Бецалелем (1509(?)-1609) при помощи каббалистической магии.
Похожий миф излагается в скандинавском эпосе Младшая Эдда. Там рассказывается о глиняном гиганте Мисткалфе, созданном троллем Рунгнером для схватки с Тором, богом грома.
RPA — роботы, которые не видны
В течение многих лет роботы играли важную роль в производстве. Под роботами обычно привыкли понимать устройства, выполняющие полезную работу без участия человека. Все мы хорошо представляем себе завод и роботов, которые насыпают продукт, упаковывают, наклеивают этикетки, и делают массу другой полезной работы. Но существуют и программные роботы — эти программы способны производить вычисления и автономно решать поставленные им задачи.
По сути программные роботы имитируют действия человека: они могут видеть элементы открытых приложений; понимать, где находятся кнопки, поля для ввода, текст, таблицы и другие интерактивные элементы интерфейса. Роботы «знают», что им нужно сделать — нажать на кнопку, ввести данные, и делают это. Главная сила программных роботов — их способность взаимодействовать с пользовательским интерфейсом. Это дает возможность автоматизировать длинные сквозные процессы, в которых задействовано множество систем. При этом мы не привязываемся к наличию API у систем: могут быть роботизированы как стандартные офисные приложения, так и сложные ERP-системы, и даже самописные или legacy-приложения, классическая интеграция с которыми невозможна. В общем, любые системы и приложения, с которыми может работать человек, могут быть автоматизированы с использованием роботов.
Робота можно представить, как умного стажера: вы даете ему задачу скопировать данные из файла Excel и занести их все в 1С, или наоборот. С этой задачей идеально справится робот, но, конечно, он умеет не только копировать и переносить данные. Робот также может проводить простую аналитику, а с помощью ИИ — обрабатывать данные по сложным алгоритмам. Классическими примерами использования роботов являются финансовые процессы: проведение сверок с контрагентами, расчет заработной платы, обработка больничных листов и др.
Чтобы не запутаться в терминологии, добавим: робот — программа, которая выполняет роботизированные процессы. Один робот может выполнять и процессы для бухгалтерии, и процессы для кадров. Вы можете роботизировать несколько процессов, имея всего одну лицензию робота.
Современные исследования
Ученые в области нейронаук и робототехники изучают различные аспекты работы мозга и устройства роботов. Так, в университете Дьюк я проводил эксперименты с нейроинтерфейсами на обезьянах — так как для точной работы интерфейсов необходимо их прямое подключение к зонам мозга и не всегда такие экспериментальные вмешательства возможны на людях.
В одном из моих исследований обезьяна ходила по дорожке, активность ее моторной коры ее мозга, ответственной за движение ног, считывалась и запускала ходьбу робота. При этом обезьяна наблюдала этого ходящего робота на экране, который был перед ней расположен.
Обезьяна использовала обратную связь, то есть корректировала свои движения на основе того, что она видит на экране. Таким образом разрабатываются наиболее эффективные для реализации ходьбы нейроинтерфейсы.
Преимущества роботизации в компании
Благодаря RPA можно по-новому взглянуть на бизнес-процессы. Эта технология позволяет автоматизировать множество корпоративных функций: от бэк-офиса до удаленной IТ-инфраструктуры. Вот основные преимущества роботизации:
Сотрудники могут сосредоточиться на более интеллектуальной работе, а не на повторяющихся рутинных задачах. Избавившись от необходимости выполнять повторяющиеся механические задачи, у людей появляется время максимально использовать свой потенциал, они вдохновляются решением сложных нетривиальных задач. Производительность труда в таком коллективе возрастает.
Роботы не ошибаются — возможность ошибки полностью исключена. Человек может некорректно вводить текстовые и цифровые данные, робот же всегда действует по указанной инструкции и никогда не опечатывается.
Робот — цифровой сотрудник, который справится с работой, которую можно делать по инструкции. Он отлично выполняет такие операции, как:
Кликать на кнопки.
Копировать и распознавать текст.
Вставлять скопированный текст в другие системы и формы.
Выполнять действия в приложениях.
Работать со сканами документов. Роботы могут использовать сторонние движки для распознавания текста, чтобы потом работать с текстом.
Работать с базами данных и госсистемами.
Выполнять другие простые и рутинные операции.
RPA значительно сокращает время, необходимое для выполнения широкого спектра бизнес-процессов, включая обработку поступлений, обслуживание клиентов и любые другие процессы, требующие доступа к нескольким существующим IТ-системам. Производительность предприятия возрастает по мере сокращения времени рабочего цикла и транзакций.
Бизнес-аналитика более надежна и легкодоступна. Каждая транзакция, совершенная с помощью RPA, записывается в журнал. С помощью этих данных можно всесторонне анализировать любые завершенные процессы.
Если необходимо, робот может спрашивать у человека помощи и ждать его ответа.
Выполняет операции в 10-20 раз быстрее человека.
Не ошибается и работает 24/7.
Помогает бизнесу расти без увеличения персонала.
Нейронаука для роботов
По своему устройству роботы нередко копируют человека. Это касается той части роботов, которым важно имитировать человеческие действия и поведение — индустриальным машинам нейронауки не так важны.
Самое очевидное, что могут использовать при разработке робота — делать его внешне похожим на человека. Роботы часто имеют две руки, две ноги и голову, даже если это не обязательно с инженерной точки зрения. Особенно это важно в тех случаях, когда робот будет взаимодействовать с людьми — похожей на нас машине проще доверять.
Известный во всем мире робот Pepper из Японии — пример робота, внешне похожего на человека (Фото: Unsplash)
Можно сделать так, чтобы не только внешний вид, но и «мозг» робота был похож на человеческий. Разрабатывая механизмы восприятия, обработки информации и управления, инженеры вдохновляются устройством нервной системы людей.
Например, глаза робота — телекамеры, которые могут двигаться в разных направлениях — имитируют зрительную систему человека. Опираясь на знание о том, как устроено зрение человека и как происходит обработка зрительного сигнала, инженеры проектируют сенсоры робота по тем же принципам. Таким образом робота можно наделить, например, человеческой способностью видеть мир трехмерным.
У человека есть вестибулоокулярный рефлекс: глаза при перемещении стабилизируются с учетом вестибулярной информации, что позволяет сохранять стабильность картинки, которую мы видим. На теле робота также могут быть датчики ускорения и вертикализации. Они помогают роботу учитывать движения тела для стабилизации зрительного восприятия внешнего мира и совершенствования ловкости.
Кроме того, робот может ощущать точно так же, как человек — на роботе может быть кожа, он может чувствовать прикосновение. И тогда он не просто произвольно движется в пространстве: если он дотрагивается до препятствия, он его ощущает и реагирует так же, как человек. Он может использовать эту искусственную тактильную информацию и для схватывания предметов.
Тактильные сенсоры позволяют этой роботизированной руке манипулировать мелкими предметами, в том числе стеклянными шариками
У роботов можно имитировать даже болевые ощущения: какое-то прикосновение ощущается нормально, а какое-то вызывает боль, что в корне меняет поведение робота. Он начинает избегать боли и вырабатывает новые модели поведения, то есть обучается — как ребенок, который впервые обжегся чем-то горячим.
Не только сенсорные системы, но и управление своим телом у робота можно спроектировать по аналогии с человеком. У людей ходьбой управляют так называемые центральные генераторы ритма — специализированные нервные клетки, предназначенные для контроля автономной моторной активности. Есть роботы, в которых для управления ходьбой была использована та же идея.
Кроме того, роботы могут обучаться у людей. Робот может совершать действия бесконечным числом способов, но если он хочет имитировать человека, он должен наблюдать за тем, как человек это делает, и пытаться повторить это движение. При совершении ошибок он сравнивает это с тем, как это же действие совершает человек.
Применение RPA
Два главных эффекта от внедрения роботизации — RPA обеспечивает бизнесу снижение затрат и повышение эффективности рабочих процессов.
IТ-специалисты полагаются на RPA для развертывания приложений и мониторинга сетевых устройств. RPA является идеальным решением для удаленного управления IТ-инфраструктурой, потому что может находить и устранять проблемы быстрее, чем человек, и делать это в режиме 24/7.
Финансовые и бухгалтерские отделы используют RPA для устранения человеческих ошибок и оптимизации времени ввода данных: обработка списаний, поступлений, выставление счетов — всё это задачи для робота.
В центрах обработки клиентских запросов и в приложениях для обслуживания клиентов роботы могут помогать сотрудникам поддержки, повышая их производительность. Таким образом, человеческие ресурсы могут быть перераспределены для решения более сложных вопросов. Робот найдет информацию о клиенте сразу во всех системах и представит сотруднику поддержки полную информацию с историей его обслуживания. Таким образом сотрудник контакт-центра тратит свои ресурсы на помощь клиенту, а не на работу с бизнес-приложениями и поиск информации.
Отделы кадров полагаются на роботов в оформлении сотрудников, отпусков, больничных, переводов и увольнений. Например, обработка запросов от сотрудников с помощью RPA позволяет автоматически формировать и предоставлять необходимые справки и документы. Роботы могут проводить поиск и обработку резюме и откликов кандидатов — список задач не ограничен.
RPA обеспечивает интеграцию корпоративных приложений, упрощая рабочий процесс для отделов продаж. Благодаря автоматизированной роботизации отделы продаж сокращают циклы продаж и повышают показатели конверсии.
Аутсорсеры бизнес-процессов (BPO) могут легко использовать RPA для оптимизации управления клиентскими операциями.
Роботы способны быстро взять на себя возросшую нагрузку. Например, во время пандемии в рамках господдержки были введены льготные кредиты для предприятий малого и среднего бизнеса. Это привело к большому потоку заявок на такой кредит. Один банк, решая проблему возросшей нагрузки на персонал, за 3 недели роботизировал процесс обработки и проверки заявок на льготный кредит. Это позволило принимать большее число заявок и помогло многим предприятиям: в день робот обрабатывал от 500 до 1500 заявок, а средняя скорость работы с одной заявкой увеличилась в 5 раз. Банку удалось снять рутинную нагрузку с 3000 своих сотрудников, что позволило им работать в штатном режиме.
Роботы для нейронауки
Как может использовать роботов нейронаука? Когда мы изготовляем модель биологической системы, мы начинаем лучше понимать, по каким принципам она работает. Поэтому создание механических и компьютерных моделей управления движениями нервной системой человека приближает нас к пониманию нервных функций и биомеханики.
А наиболее перспективное направление использования роботов в современной нейронауке — это проектирование нейроинтерфейсов, систем для управления внешними устройствами с помощью сигналов мозга. Нейроинтерфейсы необходимы для разработки нейропротезов (например, искуственной руки для людей, лишившихся конечности) и экзоскелетов — внешних каркасов тела человека для увеличения его силы или восстановления утраченной двигательной способности.
Робот может взаимодействовать с нервной системой через интерфейс в двух направлениях: нервная система может подавать командный сигнал роботу, в робот от своих сенсоров может подавать человеку сенсорную информацию, вызывая реальные ощущения — за счет стимуляции нервов, нервных окончаний кожи, или самой сенсорной коры мозга. Такие механизмы обратной связи позволяют восстановить чувствительность конечности, если она была утрачена. Они также необходимы для более точных движений роботизированной конечностью, так как именно на основе сенсорной информации от рук и ног мы корректируем движения.
Здесь возникает интересный вопрос — следует ли нам управлять через нейроинтерфейс всеми степенями свободы робота, то есть насколько конкретные команды мы должны ему посылать. Например, можно «приказать» роботизированной руке взять бутылку воды, а конкретные операции — опустить руку, повернуть ее, разжать и сжать пальцы — она совершит сама. Этот подход называется совмещенным контролем — через нейроинтерфейс мы даем простые команды, а специальный контроллер внутри робота выбирает наилучшую стратегию для реализации. Либо можно создать такой механизм, который не поймет команды «взять бутылку»: ему нужно посылать информацию о конкретных, детализированных движениях.
История возникновения слова
Слово «робот» было придумано чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом и впервые использовано в пьесе Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы», 1920). До появления промышленных роботов считалось, что роботы должны выглядеть подобно людям.
Выводы
Программные роботы — эффективный инструмент по оптимизации бизнес-процессов. По сравнению с классической разработкой RPA-системы проще разворачиваются, быстрее окупаются и требуют минимальных изменений в существующих IT-системах. Параллельная автоматизация нескольких процессов с помощью одного робота позволяет повышать экономическую выгоду каждой лицензии. Сегодня программные роботы всё больше завоевывают рынок и становятся движущей силой цифровой трансформации компаний.
Значение слова «робот» с самого начала было непонятным. Этот термин впервые появился в 1921 году в пьесе чешского драматурга Карела Чапека R.U.R («Россумские универсальные роботы»). Слово «робот» происходит от чешского слова, обозначающего «тяжелая работа» или «каторга». Правда у Чапека роботы были не из металла, а из искусственных тканей. Выглядели они как люди и были гораздо эффективнее обычного человека. В итоге они восстали против своих создателей.
Благодаря этой пьесе появился популярный образ «машины, которой нельзя доверять», который используется в литературе и кино до сих пор (например, в «Терминаторе», «Бегущем по лезвию» и других произведениях). Но в поп-культуре есть и добрые роботы — например, робот-домработница Рози из мультсериала «Джетсоны» и главный герой фильма «Двухсотлетний человек» в исполнении Робина Уильямса.
«Россумские универсальные роботы». Фото: Alamy
Реальное определение слова «робот» неоднозначно, как и все эти вымышленные образы. Каждый инженер-робототехник даст вам свое значение этого термина. Но все специалисты сходятся в одном: робот — это умная машина, которая может самостоятельно выполнять задания и взаимодействовать с окружением.
Управляемый дрон не является роботом. Но если он умеет сам взлетать, подниматься и избегать преграды, то он становится ближе к роботам. Главное в роботах — их автономность и умение ориентироваться в пространстве.
Первые роботы, отвечавшие этим принципам, появились только в 1960-х годах. Компания SRI International разработала первого мобильного робота Shakey, который мог анализировать окружение. Робот был медленным и неуклюжим, однако благодаря своей камере и датчикам столкновения мог навигировать в сложном пространстве. Машина выглядела довольно неуверенно, но обозначила революцию в сфере робототехники.
Так выглядел Shakey. Фото: Ralph Crane/Getty Images
Примерно в это же время роборуки начали менять сферу производства. Одной из первых была роборука Unimate, которая занималась сборкой автомобилей. Сейчас ее потомки работают на автомобильных заводах, выполняя скучные и опасные задачи быстрее и точнее людей. Хоть они стоят на месте, они все равно попадают под определение робота, потому что представляют собой умные машины, которые умеют анализировать и взаимодействовать с окружением.
В основном роботы продолжали оставаться в лабораториях и на фабриках, где либо катались туда-сюда, либо поднимали тяжелые предметы. Затем в середине 1980-х Honda запустила программу разработки гуманоидных роботов. Компания сделала робота P3, который мог неплохо передвигаться на двух ногах, а также махать и пожимать руку. Затем появился знаменитый двуногий робот Asimo, который однажды сыграл в футбол с бывшим президентом США Бараком Обамой.
Asimo. Фото: Redux
Кибернетическое будущее
Подобные исследования ведут нас к инновационным разработкам в будущем. Например, создание экзоскелета для восстановления движений у полностью парализованных людей уже не кажется недостижимой фантазией — необходимо только время. Этот прогресс может сдерживать недостаточная мощность компьютеров, но за последние десять лет развитие и здесь было колоссальным. Вполне вероятно. что скоро мы увидим вокруг людей, которые используют для передвижения не коляски, а легкий, удобный экзоскелет. Люди-киборги станут для нас чем-то обыденным.
Коммерческая разработка таких систем идет по всему миру, в том числе и в России. Например, в известном проекте ExoAtlet разрабатывают экзоскелеты для реабилитации людей с двигательными нарушениями. Центр биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ поучаствовал в разработке алгоритмов для этих машин: директор Центра профессор Алексей Осадчий и его аспиранты разработали нейроинтерфейс, запускающий шагательные движения экзоскелета.
Экзоскелеты компании ExoAtlet помогают встать на ноги людям с травмами спинного мозга, перенесенным инсультом и другими нарушениями (Фото: ExoAtlet)
Быстрое развитие человекоподобных роботов-андроидов тоже становится реальностью. Вполне вероятно, что скоро вокруг нас будут ходить роботы, которые будут имитировать нас во многих аспектах — двигаться как мы и думать как мы. Они смогут выполнять часть работы, прежде доступной только человеку.
Очевидно, что мы будем видеть развитие и робототехники, и нейронаук, и эти области будут сближаться. Это не только открывает новые возможности, но и создает новые этические вопросы: как мы должны относиться к роботам-андроидам или людям-киборгам.
И все-таки пока человек лучше, чем робот, во многих отношениях. Наши мышцы наиболее экономичны: достаточно съесть бутерброд, чтобы хватило энергии на весь день. У робота заряд батарей закончится через полчаса. И хотя может быть гораздо мощнее, чем человек, он часто оказывается слишком тяжелым. Элегантность и оптимизация энергетических затрат — тут человек пока превосходит робота.
Хотя недалеко то будущее, когда это изменится — в этом направлении работают десятки тысяч талантливых ученых и инженеров.
Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.
Предыстория
Содержание
Будущее роботов
В нашем мире появляется все больше продвинутых машин, но на самом деле, чтобы роботы были действительно полезными, им нужно стать более самодостаточными. Невозможно научить домашнего робота правильно обращался с любым объектом, который ему может попасться. Для этого нужно, чтобы робот мог учиться всему сам, а значит развивать его искусственный интеллект.
Возьмем, к примеру, робота по имени Brett. Ученые из лаборатории Калифорнийского университета в Беркли научили его решать детские головоломки, где нужно подбирать предметы нужной формы. Никто не объяснял ему, что квадратная деталь помещается только в квадратное отверстие. Робот научился выполнять эту задачу методом проб и ошибок. Да, этот метод очень медленный, но позволяет роботам приобретать новые навыки и адаптироваться к меняющимся условиям.
Фото: Boston Dynamics
Пока что людям приходится приглядывать за роботами, чтобы те, например, не утопились в фонтане. Возможно, роботов нужно научить звать на помощь людей. Кстати, некоторые уже умеют это делать, например, медицинский робот Tug, совершающий обход в больницах по ночам. Он может сообщить оператору, что на его пути попалось препятствие, которое не может обойти.
Быстро развивающиеся отношения между людьми и роботами породили собственный раздел робототехники, посвященный человеко-машинному взаимодействию. Можно научить роботов жить с людьми, но сложнее приучить последних ладить с машинами.
Человечество фактически вывело новый вид и начинает немного о нем жалеть. Что если роботы заберут у нас работу? Особенно это касается офисных работников, которым не потягаться со сверхразумным искусственным интеллектом.
Многие люди боятся сингулярности — гипотетического момента, когда машины превзойдут людей и человечество устареет. Пока что эта проблема кажется надуманной, но сейчас самое время о ней поразмыслить. Пока что роботы обладают ограниченными возможностями, но стоит задуматься, сколько власти им стоит давать. В Сан-Франциско, например, уже обсуждают идею налога на роботов, который придется платить компаниям, где роботы заменили живых работников.
Роботы могут изменить буквально каждый аспект человеческой жизни — от здравоохранения и транспорта до труда. Должны ли роботы помогать нам водить машину? Непременно. Должны ли они заменить медсестер и полицейских? Вряд ли — некоторые профессии лучше доверить людям.
Одно совершенно ясно — машины уже среди нас. Осталось разобраться, как быть с ответственностью за создание нового вида существ.
Ро́бот (чеш. robot , от robota — подневольный труд или rob — раб) — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления производственных и других операций, обычно выполняемых человеком (иногда животным). Использование роботов позволяет облегчить или вовсе заменить человеческий труд на производстве, в строительстве, при рутинной работе, при работе с тяжёлыми грузами, вредными материалами, а также в других тяжёлых или небезопасных для человека условиях [1] [2] .
Робот может выглядеть как угодно. В настоящее время в промышленном производстве широко применяются различные роботы, внешний вид которых (по причинам технического и экономического характера) далёк от «человеческого».
Робот может управляться оператором, либо работать по заранее составленной программе.
Словарь терминов робототехники
- Человеко-машинное взаимодействие — раздел робототехники, изучающий взаимодействия между людьми и машинами. Если беспилотный автомобиль увидит знак стоп и нажмет на тормоза в последний момент, он напугает и пешеходов, и пассажиров. Изучение человеко-машинного взаимодействия помогает инженерам создавать мир, где люди и машины живут в гармонии и не мешают друг другу.
- Сингулярность — гипотеза о том, что однажды машины станут настолько умнее людей, что настанет экзистенциальный кризис.
- Мультипликативность — идея, согласно которой искусственный интеллект не заменит людей, а будет их дополнять.
- Привод — обычно комбинация электрического двигателя и коробки передач. Большинство роботов работает на приводе.
- Мягкие роботы — вид роботов, сделанных не из традиционных, а более мягких материалов. Двигаются такие роботы благодаря закачке воздуха или масла.
- Лидар — специальная система, которая создает 3D-карту окружения с помощью лазеров и позволяет роботу ориентироваться в пространстве. Крайне важна как для беспилотных автомобилей, так и для рабочих роботов.
- Гуманоидный робот — классический робот из научной фантастики. Сделать такого робота, пожалуй, сложнее всего, из-за того что подобной конструкции тяжело ходить и балансировать на двух ногах. Однако гуманоидные роботы могут пригодиться при выполнении спасательных операций в опасных для людей зонах, например, внутри ядерного реактора.
Читайте также: