Особености интеллектуального управления безопасностью помещений мобильными роботами

В настоящее время все больше людей задумываются об обеспечении безопасности своего имущества и жилья. Данный факт связан не только с криминальным риском, но и с риском техногенных аварий. В быту это может быть утечка газа, затопление или возгорание.

Поэтому актуально создание интеллектуальной системы управления безопасностью, сочетающей в себе все преимущества типовых систем безопасности: доступная ценовая политика, легкость обслуживания и установки, а также полная автономность за счет управления системой искусственного интеллекта.

Единого, общепринятого определения современных роботов и общепринятой классификации пока не существует. Однако многие определения похожи друг па друга и в том или ином виде отражают тот факт, что робот активно взаимодействует с внешней средой и проявляет при этом некоторые элементы разумности. Прежде всего, общее понятие «робот» трактуется отдельными авторами по-разному [1,2]. Например, в технической литературе можно встретить такое определение: робот - это автономно функционирующая универсальная автоматическая машина, предназначенная для воспроизведения определенных физических, двигательных и умственных функций человека, наделенная теми или иными средствами обратной связи (слухом, зрением, осязанием и т. п.), а также способностью к обучению и адаптации в процессе активного взаимодействия с окружающей средой.

Со времени появления первого промышленного робота прошло три бума роботизации. Первый начался в 1968 г. с применением микропроцессоров для управления роботами и быстро закончился из-за ненадежности и несовершенства роботов первого поколения. Второй бум связан с появлением адаптивных роботов в 1972 г., когда возможности робототехники начали расширяться. Появление в 1980 г. роботов с элементами искусственного интеллекта стало началом третьего бума промышленной робототехники.

В настоящее время в мире работают около 2 млн. роботов - промышленных, домашних и игрушечных, причём продажи двух последних категорий стремительно растут.

Основная база аппаратных механизмов сконцентрирована в Японии, Европе, Северной Америке. Конечно же, в этой сфере мы отстаем на несколько лет назад, но президент Нурсултан Назарбаев уделяет этому вопросу больше внимания, выделяются большие деньги, создаются все условия для развития современного роботостроения. Внедряются уроки робототехники в университетах, школах, открываются специальности по этой специальности.

Разумеется, больше всего роботов используется в промышленности - около 1 млн. Примерно половина из них работают в Японии. В Европе - 300 тыс., в Северной Америке - 150 тыс. промышленных роботов, используемых главным образом на сборочных конвейерах [3].

Дальнейшие исследования новых типов мобильных роботов стимулируется многочисленными приложениями в самых различных областях человеческой деятельности (автоматизация управления движением транспортных средств, борьба с терроризмом и разминирование подозрительных предметов, работа в условиях сильной задымленности во время пожаротушения, инспекция территорий, зараженных химическими веществами, самостоятельное патрулирование назначенных территорий и др.).

В работе робот может использовать видеокамеру, аналоги тепловизора, звуковые датчики, пироэлектрические датчики, датчики положения, датчики внутреннего состояния робота лазерный дальномер, радар, датчики качества воздуха, микрофон [4]. Еще в числе добавленных опций значатся GPS, камера ночного видения, биологические, химические системы, а также система определения радиационного фона.

Нетрудно догадаться, как роботы облегчили и обезопасили бы нашу жизнь, охраняя наши дома, выполняя за нас хозяйственные работы, помогая нам на наших рабочих местах. Данные роботы смогут контролировать и обезопасить жилые и рабочие помещения от чрезвычайных ситуаций. Их миссия - охранять квартиру или офис, в случаи выявления пожара, взлома или других чрезвычайных ситуации посылать на сотовый телефон или выбранных владельцев адрес электронной почты запись любых ―беспорядков‖.

Для того чтобы совершать действия без участия человека (обычно в недетерминированной, изменяющейся среде) роботы должны обладать искусственным интеллектом. В связи с этим, в отличие от других роботов, мобильные роботы с автоматическим управлением в источниках информации обычно называются автономными. Автономные мобильные роботы - это роботы, способные сами (в зависимости от сигналов от датчиков) принимать решение в изменяющейся обстановке. Иногда они называются также самообучающимися роботами.

Искусственный интеллект - научное направление, разрабатывающее методы, позволяющие электронно-вычислительной машине решать интеллектуальные задачи, если они решаются человеком. Понятием —искусственный интеллект” обозначают функциональные возможности машины решать человеческие задачи. Искусственный интеллект направлен на повышение эффективности различных форм умственного труда человека. Интеллектуальный робот - робот, управляющая программа которого может полностью или частично формироваться автоматически в соответствии с поставленным заданием и в зависимости от состояния рабочей среды.

Отличительной чертой интеллектуальных роботов является их способность к обучению на опыте и адаптации в процессе решения задач. В общем случае интеллектуальный робот способен вести диалог с человеком, формировать в себе модель производственной обстановки. Распознавать и анализировать ситуации, обучаться понятиям и навыкам, планировать поведение, строить программные движения двигательной системы и осуществлять их надежную отработку в условиях препятствий и неполной информированности об изменяющихся производственных условиях.

В связи с быстрым развитием нейрокомпьютеров и нейросетевых технологий появилась возможность создания роботов четвертого поколения - роботов с нейронными системами управления. Принципы нейронного управления в значительной степени аналогичны принципам работы мозга и нервной системы человека. Такие системы не программируют заранее. Они обучаются и самоорганизуются на решение различных двигательных, информационных и интеллектуальных задач.

Интеллектуальный робот - робот, управляющая программа которого может полностью или частично формироваться автоматически в соответствии с поставленным заданием и в зависимости от состояния рабочей среды.

Именно стремление заменить человека на тяжелых и опасных работах породило идею робота, затем первые попытки ее реализации (в средние века) и, наконец, обусловило возникновение и развитие современной робототехники и роботостроения. В скором будущем наверняка в каждом доме будет несколько роботов, выполняющих все бытовые наскучивающие работы. Внедрение роботов в повседневную жизнь становиться не только модно, но и полезно.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Предко М. Устройства управления роботами: Схемотехника и программирование, 2005.
  2. Копосов Д.К. Первый шаг в робототехнику. -М.: Наука, 2010.
  3. Макаров И. М., Топчеев Ю. И.Робототехника: История и перспек- тивы.-М.: Наука; Изд-во МАИ, 2003.- С.349.
  4. Исагулова Ж.Р., Атанов С.К. «Особенности аппаратной реализация защиты информации в микроконтроллерах системах автоматического управления I Международная научно-практическая конференция» Информационная безопасность в свете Стратегии Казахстан - 2050», сентября 2013 года, г. Астана.
Год: 2015
Город: Костанай