Два "пионера" и "коала"
Соревнования роботов
Концепция OAA

День рождения читающего, говорящего, играющего в шахматы компьютера HAL, придуманного Артуром Кларком, вновь заставил задуматься о возможности и целесообразности создания машины, которая думает по-настоящему. Этот вопрос корреспонденты CNN задали двум профессорам Иллинойского университета, где был создан не менее знаменитый суперкомпьютер Illiac IV, который, собственно, и вдохновил писателя-фантаста. Один из профессоров Дейв Кук ответил: "Куда дешевле создавать людей, многие из которых мыслят весьма неплохо. Компьютеры развиваются так же, как и люди. Они делают то, что дополняет возможности человека. Не надо переживать, что нам не удается компьютер, который бы мыслил, как человек". Его коллега, Стивен Вольфрам, предсказывает, что мыслящий компьютер будет создан в ближайшие 25 лет. Вольфрам отметил, что его работа над искусственным интеллектом выявила необходимость дифференцированного подхода: "Вместо того чтобы пытаться проанализировать и воссоздавать процесс человеческого мышления в компьютере, ученым следует сконцентрироваться на проектировании машины, которая мыслит. Впомните: братья Райт многого не знали о физике полета, пока не построили первый аэроплан". "Постижение биологических принципов потребует много времени, но это возможно только после создания компьютера, который ведет себя соответствующим образом, - продолжает Вольфрам. - Думаю, что мы сможем многое понять, наблюдая работу такого компьютера. Любой другой путь я считаю ложным". По всей видимости, ученые Стэнфордского исследовательского института (Stanford Research Institute, SRI) разделяют позицию Вольфрама и, экспериментируя со своими распределенными агентами, пытаются познать процесс мышления.

Два "пионера" и "коала"

Игорь Левшин

ImageМечта кибернетиков не воплотилась в реальность: искусственный интеллект не стал братом меньшим интеллекту естественному. Нечесаный очкарик-хакер чаще появляется на экранах телевизоров, чем элегантный робот. Но роботы существуют, делают свою рутинную работу, а по праздникам участвуют в презентациях и соревнованиях.

Самое престижное состязание - Чемпионат Передвигающихся Роботов, который проводится каждый год Американской Ассоциацией Искуственного Интеллекта. На чемпионате 1996 года, пятом по счету, было предложено два задания: убрать теннисный корт и организовать собрание. Первое заключалось в том, чтобы собрать разбросанные по комнате теннисные мячи и положить их в корзину. Один из мячей был "самодвижущимся" - передвигался по комнате, меняя направление.

Во втором требовалось, выйдя из кабинета директора, определить, какая из аудиторий свободна и, вернувшись, проинформировать директора, где можно провести собрание. Очки присуждались отдельно по разным частям задания и потом суммировались. Баллы начислялись за взаимодействие в достижении цели и за быстроту выполнения задания.

Команда-победитель была сформирована в AIC-центре искусственного интеллекта при SR, организованном в 1946 году группой компаний западного побережья. Сам центр - некоммерческая организация, знаменитая своими разработками в области интеллектуальных систем. Ей принадлежит концепция OAA (Open Agent Architecture), благодаря которой удалось выиграть престижное состязание. В команде 2 "пионера" и 1 "коала", который руководит "пионерами" через Internet.

Роботы, избранные для нелегкой миссии оповещения директора, должны были пройти каждый по своей аудитории и определить, свободна ли она. Они называются Pioneer, изготовлены компанией Real World Interface, но работают под управлением системы Saphira, разработанной в SRI. Славные ребята отменно экипированы: два двигателя постоянного тока; 7 источников питания; 4 порта ввода/вывода, заменяемый нос для возможных соединений; 7 сонаров, которые помогают им обходить препятствия, видеосистема Fast-Track Vision Expansion System от Newton Labs, которая способна отслеживать одновременно несколько объектов, различая их по цвету; 32 Кбайт памяти EPROM; библиотека функций поведения Saphira. У каждого "пионера" было по ноутбуку с Netwave radioethernet для связи с базовым компьютером.

Третий робот безвылазно сидел в кабинете директора. От него требовалось только передать информацию, полученную от "пионеров", директору. Для этой цели был выбран небольшой робот Koala, разработанный в Swiss Federal Institute (г. Лозанна). Ему даже не пришлось использовать свои 6 колес. (Одно из применений робота, продемонстрированное его создателями - интеллектуальный пылесос.)

ImageКаждый из роботов имеет собственный IP-адрес. Он и является агентом OAA. Другие агенты, не воплощенные в физические тела, исполняются на базовом компьютере. Это: агент базы данных, где хранится информация, переданная роботами; агент, определяющий и показывающий местоположение роботов; агент-координатор, который отвечает за стратегию выполнения задания; агенты-интерфейсы для передачи команд роботам. В принципе роботы могут находиться в любой точке земного шара, где возможно подключение к Internet.

OAA позволяет роботам сохранять самостоятельность, взаимодействуя друг с другом. Агент-координатор указывает роботам общее направление движения, при этом роботы должны сами ориентироваться, обходить препятствия и правильно находить цель. В случае неудачи они связываются с координатором, и тот снабжает их новыми инструкциями.

У команды AIC не все шло гладко. После того как задали план комнаты, возникли некоторые проблемы у агента, отвечающего за отображение местоположения: оказалось, что роботы любят коридоры и теряются в комнатах сложной конфигурации с несколькими дверями. Один из "пионеров" был "ранен" при транспортировке. К счастью, представители Real World Interface одолжили центру одного из своих "пионеров".

Но к финалу система уже работала безукоризненно. В присутствии большого количества зрителей и под наблюдением телеоператоров роботы вышли на поиски пустой комнаты, громко сообщая, что они в данный момент делают. Не успели разработчики начать комментировать происходящее, как "пионеры" уже нашли пустые комнаты, сообщили об этом Koala, а тот информировал директора. Все это вместе заняло 4,5 минуты. Ближайшие конкуренты справились за 10.


Соревнования роботов

Робот - широкое понятие. В этом списке, который ни в коем случае не претендует на полноту, нет соревнований программных роботов. Представлены только два класса роботов: автономные (своеобразная элита) и с дистанционным управлением. Как видно из таблицы, роботы редко соревнуются в полезной деятельности: иногда имитируют работу с ядовитыми или радиоактивными веществами, ходят (как бы) по Луне или Марсу. Чаще они дерутся друг с другом, например по правилам борьбы сумо, или играют в подвижные игры: футбол, баскетбол. Большинство соревнований имеет постоянных спонсоров и призовые фонды. Самый внушительный куш, видимо, делят авиароботы - до 10 тыс. долл.

Январь 18, 1997.
Ралли роботов в Атланте.

В ралли входят бег с препятствиями, лабиринт и другие спортивные дисциплины.

Дополнительная информация: 76330.3425@compuserve.com


Март, 1997.
Игры роботов в Манитобе (Канада).

Хоккей, борьба Сумо, игра в прятки.

Дополнительная информация: rcdesign@magic.mb.ca


Апрель 20, 1997.
Соревнования роботов-"пожарных".

Дополнительная информация: http://shakti.trincoll.edu/~jhough/fire_robot/comp.html


Май, 1997
Игры роботов BEAM (Канада).

В обширную программу из более, чем 15 пунктов входят, например: прыжки в высоту и в длину, лазанье по канату, битва мышей за алюминиевый сыр.

Дополнительная информация: robot@lanl.gov, http://sst.lanl.gov/robot/, ftp://sst.lanl.gov/pub/users/matt/robot


Май 20-23, 1997
Игры роботов в Сингапуре.

Июнь, 1997
Драки "боевых" роботов в трех весовых категориях.

Дополнительная информация: http://www.dscga.com/~dragoncon/contests/robot.html


Июль 27-31, 1997
AAAI Mobile Robot Competition

(см. "Два пионера и коала")

Дополнительная информация: http://spbtrc.gtri.gatech.edu/AAAI97/, arkin@cc.gatech.edu


Июль, 1997
Международные соревнования летающих роботов.

Проводятся в Диснейлэнде (шт. Орландо). Роботы должны летать, самостоятельно ориентироваться в пространстве, различать надписи и подбирать предметы.

Дополнительная информация: http://avdil.gtri.gatech.edu/auvs/IARCLaunchPoint.html


Август, 23-29, 1997
RoboCup

Чемпионат мира по футболу среди роботов.

Дополнительная информация: http://www.robocup.org/RoboCup/RoboCup.html, http://ijcai.org/ijcai-97/index.html


Октябрь, 1997
Khepera Contest (Ним, Франция).

Условия соревнования - использование местного робота Khepera.

Дополнительная информация: http://alto.unice.fr/~om/khep-contest.html, http://alto.unice.fr/~om/khep-sim.html


Ноябрь, 1997
Австралийский чемпионат роботов.

Борьба сумо.

Дополнительная информация: wyeth@elec.uq.edu.au


Декабрь 1997
Чемпионат по баскетболу среди роботов.

Дополнительная информация: rla5@psu.edu (Боб Аванзато)


Концепция OAA

Цель OAA - построение распределенного сообщества агентов, где под агентом подразумевается любой программный процесс, соответствующий требованиям OAA. Для этого агент должен зарегистрировать сервисы, которые он может предоставить, и поддерживать функциональные возможности, общие для всех агентов OAA: определенные методы обработки данных, установка триггеров и так далее. Используется язык общения между агентами ICL (InterAgent Communication Language).

По замыслу разработчиков технология распределенных агентов должна стать новой парадигмой программирования, следующей после парадигмы распределенных объектов (CORBA или DCOM). Распределенные объекты могут быть написаны на разных языках, исполняться на разных платформах, но они все же управляются общим приложением и используют вызовы конкретных методов, которые должны быть известны заранее. Если какому-то агенту в сообществе распределенных агентов необходим некий сервис, он запрашивает не заданную процедуру, не заранее известного агента, а специального агента - помощника (facilitator agent), формулируя на языке высокого уровня некое выражение. Помощник решит, какому агенту поручить исполнение различных частей задания. Система становится более гибкой. При такой архитектуре новые объекты могут быть добавлены в сообщество или удалены динамически: система легко настраивается на доступные ресурсы.

Один из основных принципов OAA - взаимодействие с сообществом агентов должно быть не сложнее непосредственного взаимодействия с сервисами. Язык ICL поэтому максимально приближен к естественному языку. Общение с агентами может происходить несколькими способами, приближенными к естественным: агенты должны понимать речь, разбирать рукописный текст, не говоря о традиционных способах передачи информации (причем информация может вводится этими способами одновременно). Несколько агентов, работая параллельно, переводят запрос на язык ICL, сообразуясь и соревнуясь друг с другом, как описывают разработчики. Агенты могут быть написаны на многих языках программирования и совместимы с существующими интерфейсами. Компактные интерфейсы пользователя можно будет выполнять на недорогих устройствах вроде персональных секретарей, а управлять большинством приложений - по телефону.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями