Előfizetés a lapra

A robotika műhelyeiben

informatika, mesterséges intelligencia, njszt, robot, történelem

2017/10/04

A robotok elterjedése teljes mértékben megváltoztatja az emberi társadalmat. A robotika és a mesterséges intelligencia – MI – exponenciálisan gyorsuló fejlődése elkerülhetetlenné teszi, hogy beszéljünk a robotokról, hiszen forradalmuk itt zajlik a szemünk előtt.

A robot egy gép (gyakran programozható), amely az ember fizikai és/vagy szellemi munkájához hasonló, komplex feladatok végrehajtására szolgál, belső (program általi) vagy külső vezérlés (távirányítás) által. Sokan a gépemberekkel (android) azonosítják, de a robot nem feltétlenül em­ber­ for­má­jú. A modern értelemben vett robotok beépített szenzoraik segítségével kapcsolatot tudnak teremteni a környezetükkel, betáplált programjukat rugalmasan hajtják végre, alkalmazkodva a körülményeikhez. Igen sokfélék lehetnek – és a szakirodalomban szoftver botokról is beszélnek, amelyek lényegében virtuális robotok: nem fizikaiak, hanem szoftver formában végeznek munkát, pl. átnéznek weboldalakat.

Irodalmi elődök

A robot szót egy cseh író, Karel Čapek használta először 1921-ben írt, R.U.R. (Rossumovi univerzální roboti) című drámájában, a szláv nyelvekben a munkát jelölő robota szóból. Mechanikus gépemberének évezredes előzményei vannak az irodalomban és a mesék világában: Judah Löw ben Bezalel XVI. századi prágai rabbiról például az a hír járta, hogy agyagból gyúrt figuráját, a Gólemet a szájába tett kabbalisztikus szöveggel életre keltette, hogy munkára fogja.

 A „gépember” gondolata intenzíven foglalkoztatta a szépírókat, különösen a tudományos-fantasztikus irodalom művelőit. A robotika alaptörvényeit is egy író, Isaac Asimov fogalmazta meg. Az azóta többször kiegészített három alaptörvény így hangzik:

  1. A robotnak nem szabad kárt okoznia emberi lényben vagy tétlenül tűrnie, hogy emberi lény bármilyen kárt szenvedjen.

  2. A robot engedelmeskedni tartozik az emberi lények utasításainak, kivéve, ha ezek az utasítások az első törvény előírásaiba ütköznének.

 3. A robot tartozik saját védelméről gondoskodni, amennyiben ez nem ütközik az első és második törvény előírásaiba.

 A sci-fi tematika ihletőforrásként szolgál a műszaki tudomány számára – és felkelti az igényt az új műszaki eszközök vásárlására is. Alighanem azóta vágyódunk igazán háztartási robotokra is, amióta láttuk a Hanna-Barbera rajzfilmprodukciót, a Jetson családot (1962) – vagy a Botond-Bolics György művéből született magyar sorozatot, a Mikrobit (1976), amely után alig több, mint húsz évvel valóban megjelentek az otthoni robotok, bár egyelőre még csak porszívóznak, a gyerekeinket még nem bíznánk rájuk. George Lucas idén negyvenéves Csillagok háborúja című filmjéből ered a droid szó az önálló munkavégzésre képes robotokra, amiket (vagy akiket?) a filmben még hátrányos megkülönböztetések érnek, Mos Eisley városának kocsmárosa nem szolgálja ki őket. A film ezzel mellékesen felvet egy társadalmi problémát, s ez a kérdés még sokáig megválaszolatlan marad: mit kezdjünk azokkal a teremtményeinkkel, amelyek hasonlítanak ránk és a segítőink – elfogadjuk-e őket társainknak?

Automaták, modellek

Kezdetleges, például vízzel vagy levegővel mozgatott, mechanikus automatákat már az ókortól készítettek, a leghíresebb Hérón automata színháza. Nagyobb számban a XVIII. századtól készítettek mechanikus bábokat, kezdetleges automatákat, elsősorban látványosságként. Ilyen volt Jacques de Vaucanson 1738-ban készült hápogó kacsája, amely úszott, ivott, sőt még evett és ürített is, mint egy élőlény. Hazánkban – és az egész világon is – Kempelen Farkas Sakkozó Török nevű automatája a leghíresebb emberformájú gép a XVIII. század végéről – ez remekül sakkozott, ám titokban egy ember irányította.

 Később egyre izgalmasabb területté vált az emberre hasonlító (humanoid, antropomorf) vagy legalábbis élőlényekre hasonlító (biomorf) tárgyak tervezése. A XX. század közepén jelent meg a kibernetika (vezérléstechnika) tudománya, amely számító- és logikai gépekkel és állatmodellekkel is foglalkozott. Az egyik leghíresebb a szegedi Katicabogár (1956–57), amelynek mind az eredeti példánya, mind egy működő modellje látható az NJSZT Informatika Történeti Kiállításában.

 Alkotója, Muszka Dániel többek között egy Robotembert is készített, amely 1962-ben az Ezermester újság címlapjára került. A Robotember a szegedi Úttörőház előterében állt és fotocellával érzékelte, ha megállt valaki előtte, majd magnetofonra vett szöveggel köszöntötte vendégét. Bal kezében tartott tábláján 24 kivilágított választ adott a mellette álló műszerasztalon olvasható kérdésekre, fejét Wartburg ablaktörlő motor forgatta, a kezében tartott táskarádió is megszólaltatható volt. A Magyar Műszaki és Közlekedési Múzeum jóvoltából a Robotember kiállítási installációként megvalósított makettje is látható a MI és a Robot című tárlaton.

 Az első igazi robotszabadalmakat az 1950-es években nyújtották be (teleoperátor; két karos, sínen mozgó ipari robot), majd az 50-es és 60-as évek fordulóján jelentek meg az első sorozatgyártású robotok (pl. Unimate számjegyes vezérlésű, hidraulikus hajtású robot, 1960.)

Lehetőségek széles skálája

Ahogy az evolúció az élőlények óriási „családfáját” hozta létre, a különböző funkciók révén a robotok világa is rendkívül sokszínű. A robotika máig egyik legfontosabb területét az ipari robotok alkotják, melyek közül a hagyományos robotkarok mellett ma már a kooperatív (emberrel együttműködő) robotok (pl. ABB YuMI) jelentik az igazi fordulópontot az ember-gép kapcsolatban.

 A repülő és rajban közlekedő drónok a világháborús robotrepülőkből és megfigyelőballonokból fejlődtek valódi robottá, mára egy sor területen nélkülözhetetlenek: az ércek felkutatásától a régészetig, feltárási helyek feltérképezéséig.

 Az orvosi diagnosztikát mesterséges intelligencia (MI) segíti (pl. IBM Watson), míg a telemedicina (orvosi távjelenlét) igénye az ember mozdulatait összehasonlíthatatlanul precízebben végrehajtó „intelligens szikék”, azaz a sebészrobotok világát hozta el (Da Vinci).

 A háztartási robotok, az oktató- és játékrobotok evolúciója egyre több olyan robotot hoz el, amelynél az emberrel való együttműködés és kommunikáció lesz az igazán fontos feladat, így a mesék gépemberei elevenednek meg: hiszen a humanoid forma sokszor előnyt jelent.

Versenyben a magyarok

Robotok építésével nem csak professzionális, high-tech cégek foglalkoznak. Rengeteg diák kap kedvet a robotépítéshez – erre robotikaversenyek is inspirálják őket. A néha ház körül megtalálható elemekből megépített robotok fejlesztése során szerzett tapasztalatokat gyakran a valódi IT-ipar is felhasználja. A robotika körül az elmúlt évtizedben megizmosodott mozgalom a személyi számítógép hőskorára emlékeztet. Theodore Roszak szociológus találóan ellenkultúraként jellemezte a ’70-es évek amerikai szá­mí­tó­gép­épí­tőit, a Homebrew („házisütetű”) Computer Club tagjait, akik a garázsaikban bütyköltek komputereket – a mainframe gépeket gyártó nagyvállalatok árnyékában. Az ő szubkultúrájukból nőtt ki az Apple és a Microsoft is. Érdemes hát a robotika klubokban és versenyeken feltűnő fiatalokra is odafigyelni. Például Pécskai Balázsra, akinek 2007-ben és 2012-13-ban készült SIMON emberszabású robotjai láthatóak a MI és a Robot tárlaton is.

 Az ilyen jellegű versenyeknek óriási jelentősége van a robotika oktatásában és a robotok kreatív fejlesztésében. Hazánkban is számos ilyen versenyt rendeznek – és nemzetközi versenyeken (RoboCup, WRO – World Robot Olympiad, FLL – First Lego Legaue) is képviseltetjük magunkat. A robotika versenyek többségét az NJSZT jelentős szakmai támogatásával valósítják meg. Hazánk egyik legrégebbi informatikai diákversenyén, az NJSZT és az I. Béla Gimnázium által szervezett – és az alapító, Kovács Győző szellemében rendezett – Neumann Versenyen is saját kategóriája van a megépített automatáknak és vezérlésüknek.

 A Magyar Alkalmazott Mérnöki Tudományok Versenye, a Magyarok a Marson a „mérnökök játszótere”. A 2006 óta megrendezett verseny résztvevőinek szimulált „marsi” környezetben kell feladatokat megoldani robotjaikkal. A MI és a Robotban Kopiás Péter és csapata 2010-ben győztes Marsroverje és 2014-ben élre törő Légpárnás robotja hívja fel a figyelmet a csúcstechnika és az otthoni megoldások – például a robothoz használt kólásdoboz – találkozására.

 A RobonAUT a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszékének robotépítő versenye, ahol MSc villamosmérnök és mecha­t­ro­ni­kus hallgatók autonóm, tehát külső beavatkozás nélkül működő robotautókat építenek háromfős csapatokban. A cél, hogy a robot bármilyen segítség nélkül végig tudjon haladni egy ismert elemekből álló, de egészében nem ismert akadálypályán, másrészt minél nagyobb sebességgel teljesítsen egy gyorsasági pályát. A verseny a Robotirányítás rendszertechnikája című tantárgyhoz kapcsolódik. Az első RobonAUT versenyt a 2009-2010-es tanévben rendezték meg.

 A Lego Mindstorms robotok programozására épül az FLL (Budapest, Szeged, Győr, Tatabánya, Debrecen), a WRO (Edutus Főiskola), a Robotprogramozó Országos Verseny (Kecskeméti Bányai Júlia Gimnázium), a Mobilrobot Programozó Verseny (Kecskeméti Főiskola GAMF Kar).

 Nagy robotikai hagyományokkal rendelkező város Nyíregyháza, ahol a nemzetközi RoboCup szövetséghez és a RoboCup Juniorhoz (RCJ) kapcsolódva Magyar Ifjúsági Robot Kupát rendeznek évről évre (az RCJ regionális képviselője Simon Béláné, NJSZT). A MIRK ligáit 2017-ben már két helyszínen, Nyíregyházán és Budapesten rendezték meg. Különböző korosztályokban indulhatnak a versenyzők futballozó, menekítő, otthoni és munkahelyi kisegítő munkákat végző és szórakoztató színpadi jeleneteket előadó robotjaikkal. A MI és a Robot kiállításon is láthatjuk Simon Béláné relikviáit – köztük a lipcsei RoboCupon játszó csatárrobotot és az elektronikus labdáját.

 A RoboCup egyébként eléggé ambiciózus: eredeti, távlati célja a 2050-es futballmeccs megnyerése a humanoid robotfoci csapat javára az akkori FIFA bajnokcsapat ellen. A robotika szédületes fejlődését elnézve nem lennék meglepve, ha a célt már jóval előbb sikerülne teljesíteni.

 KÉPES GÁBOR

 

Keretes írásunk:

 

A Neumann János Számítógép-tudományi Társaság (NJSZT) aktívan dolgozik azért, hogy a robotika fejlődésének minél több haszonélvezője legyen, de a „kockázatokra és mellékhatásokra” is felhívják a figyelmet. MI és a Robot – ezzel a címmel nyitottak új időszaki kiállítást az NJSZT Informatika Történeti Kiállításában. Az október végéig meghosszabbított nyitva tartású tárlat a robotika történetét bemutató tablókkal és érdekes, általában egyedi építésű robotokkal egészíti ki a Társaság 1200 négyzetméteres informatikatörténeti állandó kiállítását. Cikkünk a MI és a Robot tablóinak és a bemutatott műtárgyak leírásainak felhasználásával készült.

 

2017/27