Если робот - это орудие труда, возникает еще один вопрос: можно ли говорить о распределении функций между человеком и машиной? Иногда на этот вопрос отвечают отрицательно. Так, Г. П. Щедровицкий считает, что такое распределение лишено смысла, поскольку оно соответствует разделению функций между землекопом и лопатой, бухгалтером и счетами .
По-видимому, существо вопроса здесь заключается в том, что понимается под разделением функций в системе. Бесспорно, человек и робот, независимо от способа управления, образуют единую человеко-машинную систему. Ее основное назначение - опосредование деятельности человека. Если речь идет о функциях этой системы в целом, т. е. о ее функциональной «деятельности», о задачах, которые такая система решает, то с приведенной выше точкой зрения молено согласиться; оператор ставит цель и достигает ее с помощью робота, выступающего в качестве инструмента, орудия труда. Однако если под функциями системы подразумевать конкретную реализацию того или иного способа управления, то возникает задача целесообразного разделения функций. Например, оператор может управлять движениями робота в копирующем режиме (без ЭВМ), в полуавтоматическом (ЭВМ рассчитывает управление приводами), в супервизорном (ЭВМ планирует траектории движения и управляет движениями робота). В этих трех случаях функции человека и машины выглядят по-разному, т. е. по-разному происходит разделение функций между оператором п роботом при единстве общей выдачи системы в целом.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Как указывает Б. Ф. Ломов, «в процессе развития инженерной психологии возникает необходимость разработки иного принципиального подхода к анализу систем „человек - машина". Задача исследования человека как оператора (и только как оператора) превращается в задачу исследования оператора как человека. Это определяет антропоцентрический подход, т. е. подход „от человека к машине". Отношения „человек а машина" в системах управления рассматриваются как отношение „субъект труда и орудие труда" .
При таком подходе в основу проектирования человеко-машинных систем необходимо положить проектирование деятельности оператора. Конечно, проектирование деятельности не может быть оторвано от проектирования средств этой деятельности (в частности, для робота такими средствами служат манипуляторы, системы приводов, рецепторы и т. д.). Проектирование деятельности и средств деятельности - это совместный многоэтапный процесс, включающий согласование требований на различных этапах проектирования. Однако центральным моментом становится именно деятельность человека-оператора в целом и рассмотрение всей системы психических функций, процессов и состояний «в контексте» этой деятельности .
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Интеллектные роботы, имеющие развитую сенсорику, обладающие способностью работать в эрратическом режиме и подвергаться «внутреннему» обучению, наиболее перспективны для использования в экстремальных средах. С одной стороны, они обеспечивают возможность работы в самых сложных, неопределенных ситуациях с участием оператора, с другой - способны к обучению и в рамках своих интеллектных возможностей автоматизируют работу человека при выполнении простых операций.
Можно представить п другое направление в развитии эрратических роботов, основанное на преодолении тех ограничений, какими являются возможности самого человека - не интеллектуальные, а физические. Характеристики рецепторов человека уже сейчас сильно уступают соответствующим характеристикам физических приборов. При преобразовании информации в сигналы, воспринимаемые рецепторами человека, происходит потеря информации. Физическая сила конечностей человека во много раз меньше физической силы механических рук и ног. Правда, органы человека превосходят свои механические аналоги по гибкости, чувствительности, однако и эти качества могут быть превзойдены в процессе совершенствования техники и технологии.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Несмотря на очевидное различие проблем, возникающих в связи с созданием интеллектных и эрратических роботов, между ними имеется диалектическое единство. Проявляется оно в том, что обе ветви робототехники развиваются параллельно, поддерживая друг друга и питаясь из одних и тех же источников.
Первые манипуляторы были антропоморфными и копирующими - они копировали кинематическую схему и движения рук человека. Первые программы в области искусственного интеллекта были эвристические - они копировали приемы мыслительной деятельности человека. На определенном этапе развития интеллектный робот получил рецепторы и конечности - в основном те же, которые применялись при разработке роботов, управляемых человеком. Любые усовершенствования в области нижних уровней управления, используемых для эрратических роботов, могут использоваться для интеллектных роботов. Вместе с тем некоторые аспекты искусственного интеллекта, базирующиеся на изучении человека, могут применяться и при создании эрратических роботов. Мы уже говорили о восприятии обстановки и формировании двигательных навыков. Остановимся теперь на обучении роботов.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Не менее существенно изменение характера движений и двигательных возможностей человека. Так, экзоскелетом позволяет значительно увеличить силу человека, но, чтобы при этом обеспечить должную координацию движений, не обходима перестройка двигательных навыков и даже выработка новых. Например, существует система управления подвижным роботом, в которой перемещения корпуса робота управляются поворотами головы оператора. При управлении движениями рук робота с помощью изометрических рукояток рука оператора практически неподвижна, а управление осуществляется путем приложения к рукоятке сил и моментов со стороны оператора.
Возможности оператора приспосабливаться к необычным условиям работы и оперировать со сложным инструментом достаточно велики, но не безграничны. Поэтому возникает вопрос: в какой мере возможно «вживание» человека в робот? Решение этого вопроса ограничивается не столько техническими возможностями датчиков, органов управления, манипуляторов и т. п., сколько психологическими возможностями человека. Совершенствуя технику, мы лишь улучшаем эффект присутствия, облегчаем возможность человека почувствовать себя одним целым с роботом. Но возможности человека в таком качестве пока мало изучены.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
При использовании рукояток полуавтоматического управления вычислительное устройство формирует сигналы управления приводами, обеспечивающие заданное положение схвата (или скорость, или развиваемое усилие). Машина решает и необходимые задачи преобразования сигналов датчиков робота и датчиков состояния внешней среды в сигналы, доступные рецепторам оператора; в результате такого преобразования формируется информационная модель для оператора.
В решении перечисленных задач нет принципиальных проблем, а есть лишь технические трудности. Проблема здесь в другом: независимо от того, находится ли человек внутри робота или управляет им на расстоянии, он должен «вжиться» в робот, ощутить его как часть самого себя. Такой процесс «выживания» вообще характерен для квалифицированной работы человека с инструментом (и отмечается многими психологами), с ним хорошо знакомы летчики, автомобилисты. Однако при управлении роботом задачи существенно усложняются и «вживание» должно быть более полным.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Человек - оператор дистанционно управляемых манипуляторов
Здесь возникает сочетание человека и машины совсем иного рода, чем при диалоговом и супервизорном управлении.
Во-первых, при управлении максимально используются сенсорные рецепторы человека. Помимо визуальной информации, оп может получать информацию о положении конечностей робота в пространство с помощью задающего устройства копирующего типа; о силах и моментах, действующих па механические конечности извне,- через системы отображения силовой информации; существуют также системы отображения тактильной информации; используются и вестибулярные рецепторы человека.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Итак, диалоговые системы являются наиболее естественным для современного состояния техники сочетанием человека и машины. Поскольку речь идет об интеллектуальных задачах, этот вывод справедлив в первую очередь для системы ЭВМ- человек. Он справедлив и для робота, управляемого ЭВМ. Однако здесь вновь надо учесть специфику робота как средства активного воздействия человека на окружающий мир.
Если говорить о роботах, предназначенных для передвижения в незнакомой среде (особенно путем «ходьбы»), а также для выполнения различных механических операций с помощью инструмента и «вручную», то применение супервизорных и диалоговых способов управления часто наталкивается на известные трудности. Они связаны с тем, что при построении некоторых видов движения человеком используются те же не формализуемые аспекты, что и при решении задач искусственного интеллекта.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Таким образом, разделение обязанностей определяется интеллектуальными возможностями роботов на сегодняшний день. По мере их развития оператор будет привлекаться к диалогу лишь в той мере, в какой понадобится ему использовать свои человеческие, творческие способности.
Однако этим не ограничиваются перспективы развития диалоговых систем. Машина может не только обращаться за разъяснениями, по п помогать человеку в решении сложных задач. В тех случаях, когда человек должен переходить от образного мышления к формально- логическому, машина может использоваться как усилитель умственных способностей. Исследования в этом направлении имеют особо важное значение, поскольку они оказывают непосредственное влияние на интеллектуальные возможности человека - в значительно более широком смысле, чем автоматизация расчетов. В подобных системах предусматривается возможность обогащения знаний робота, а также усовершенствования логики вычислительной системы в процессе общения с человеком .
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Несмотря на то, что при решении отдельных подзадач могут использоваться методы, которые относятся к методам искусственного интеллекта, а сигналы обратной связи, воспринимаемые оператором, могут быть выражены в символах формального языка, здесь нет диалога машины и человека; их участие в работе далеко от «равноправия». При возникновении сложных, непредвиденных ситуаций оператор может встретиться с необходимостью перехода от более общих к весьма специальным командам, вплоть до команд движения в отдельных суставах конечностей робота. Поэтому применение супервизорных систем такого типа требует использования определенного перечня работ п операций. Если же предположить, что команды оператора имеют более общий характер, то это потребует соответствующего интеллектуального уровня робота, и здесь мы немедленно сталкиваемся со всеми ограничениями искусственного интеллекта; как только возникают сложные ситуации, робот должен «понять» ситуацию в целом, три- пять правильных решение с учетом его будущих последствий и т. п. Поскольку робот может оказаться не в состоянии этого сделать, решением проблемы является обращение к человеку-оператору.
(далее...)
Рубрика: Наука и технический прогресс | Автор: admin | Обсуждение закрыто |
Разделение функции