В октябре прошлого года его фирма вошла в программу «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России», которую реализует фонд «Вольное дело» Олега Дерипаски, и стала партнёром «Робофеста» — главного российского робототехнического фестиваля. В феврале зеленоградская команда школьников, собранная в «Систелен», впервые приняла участие в этих соревнованиях.

Всё началось с Lego

Программу «Робототехника» организовал Олег Дерипаска и его фонд «Вольное дело» для развития инженерных кадров в России, поскольку сейчас с этим, как известно, большие проблемы. В программе много различных конкурсов для развития творческого и инженерного мышления у детей и молодежи от 7 до 30 лет. Это прекрасный шанс для ребят чему-то научиться, важный творческий стимул, потому что делать что-то просто для себя дома на коленке — это одно, а когда этот же самый робот выносится на всеобщее обозрение, на соревнования, да еще и выигрывает хороший приз — это совсем другое. Плюс общение, коллектив единомышленников.

Мы планируем участвовать в таких конкурсах и уже начали с самой младшей возрастной категории «Junior FLL» для ребят с 6 до 9 лет. Пока у нас в команде четыре человека, один из них — это мой сын. Собственно, с него все и началось: я хотел приобщить его к робототехнике, поскольку сам в детстве ею занимался. Он начал собирать лего-конструкторы, сначала обычное «Lego Duplo», потом более продвинутые «City», «Creator», потом уже «Technic» и «Mindstorms EV3», это последняя версия конструктора Lego для сборки лего-роботов. Пришли друзья сына, всем понравилось, стали вместе копаться, собирать разные модели, сначала по инструкциям, а потом и сами начали что-то придумывать. И родилась мысль: а почему бы не поучаствовать в соревнованиях? Я провёл небольшой мониторинг и нашел программу «Робототехника» — сайт russianrobotics.ru, всем рекомендую. И в феврале мы с ребятами еле успели на «РобоФест-2015».

Есть у нас и вторая, студенческая команда, и с сентября я планирую активно её развивать. В команде наши студенты МИЭТа, им по 19-22 года. Я сам из МИЭТа, и моя компания сотрудничает с МИЭТом с самого её основания: студенты проходят у нас практику, дипломники защищаются, работают — через нас прошло более сотни ребят, причём мы стараемся отбирать лучших с разных факультетов. Сейчас сформировался небольшой коллектив ребят, с которыми мы с сентября хотим выходить на большие соревнования и подготовиться к февральскому «РобоФесту» 2016 года.

Конструкторы и платформы: Lego, Fischertechnik, Arduino

Для младших ребят мы закупаем конструкторы, и сейчас у нас много разных наборов Lego. Не Arduino — его и прочие подобные младшим школьникам, я считаю, не надо использовать. «Lego NXT» и «Mainstorm EV3» до 14 лет самый лучший вариант, он позволяет сделать все, что угодно. А Arduino на самом деле ухудшает понимание техники, а не приближает к нему. Это некий промежуточный суррогат, который невозможно использовать для нормальных разработок, там используется очень плохой язык программирования, полуязык, очень ограниченный и примитивный. С реальностью он не имеет ничего общего; на нём нельзя нормально реализовать все алгоритмы, которые должны быть в нормальном роботе. А самое главное, он прививает начинающим программистам неправильный и убогий стиль программирования и алгоритмики. Могу точно сказать, что в нашу компанию мы никогда не возьмём на работу «программиста-ардуинщика».

На соревнованиях обычно бывают разные роботы, но основной вариант — это, конечно, «Lego Mindstorm EV3». Lego — это на самом деле очень интересный и хороший конструктор. Там так много деталей, необходимых для сборки чего угодно, что сложно придумать что-то большее. Его можно программировать с помощью множества языков программирования. Могу рекомендовать второй конструктор — «FisherTechnic», имеющий уклон в более статичные и сложные устройства: построить сборочную линию, станок, завод, в нём это великолепно организуется, ему нет в этом равных. Однако «FisherTechnic» ещё дороже, чем Lego. Скажем так, в Lego, по крайней мере, можно достать какой-то маленький набор для начинающих.

А со студентами мы занимаемся уже настоящей электроникой, они разрабатывают роботов только на наших собственных изделиях: используя микропроцессорные платы, контроллеры, которых у нас очень много, языки программирования, с которыми мы работаем, подключают рабочие изделия к робототехническому шасси — гусеничному или шагающему, колесное шасси мы пока не применяем. Шасси, конечно, покупаются, 3D-принтера у нас пока нет. Но принципиальный момент состоит в том, чтобы студенты сразу писали программы на тех языках, использовали те конструкции, схемотехнические решения и программы, с которыми они будут в дальнейшем работать на производстве — у нас или где-то еще. Поэтому с Arduino не связываемся.

Школьная робототехника

Пока у нас две группы, младшая и студенческая, работать с другими возрастами мы не спешим. Как партнёр «Робофеста» мы имеем право проводить отборочные соревнования — прямо в Зеленограде, на базе нашей компании. Хотим наладить контакты с другими клубами и где-то через год организовать открытые соревнования для ребят. Кинем клич среди школьников, у кого есть какие-то роботы и заделы на эту тему. По итогам, возможно, получится и зеленоградская сборная для «Робофеста». Пока мы одни из Зеленограда участвовали в этих соревнованиях.

Беда в том, что в наших российских школах роботами не занимаются. А в Японии, в Канаде, в Нидерландах и в других странах с четвертого-пятого класса все уже знакомы с Lego — такие программы с роботами и конструкторами введены в массовом порядке. У нас они есть только в каких-то отдельных лицеях, в 1% московских школ, может быть. А это было бы интересно развивать для духа соперничества.

В советское время многие занимались робототехникой самостоятельно: что-то делали, искали какие-то двигатели, колеса, что-то привинчивали, паяли платы радиоуправления. Помните, конструкторы раньше были железные, советские? И сейчас они тоже есть. Я сам всем этим увлекался в детстве, ходил в кружок радиоэлектроники, самостоятельно дома многое собирал с отцом. Но всё это было давно.

После окончания МИЭТа я почти 10 лет проработал в компании, которая делала военную электронику. Там было много всего интересного, связанного с электроникой, но роботов там не делали. Роботы только сейчас стали модной темой — и за роботами, конечно, будущее. Вот так и получилось, что электроникой я занимаюсь все время, с детства, без перерыва. А потом я организовал компанию «Систелен»…

От нефтянки до Сбербанка

Мы занимаемся контрактной разработкой электроники, выполняем научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР) в области электроники, радиоэлектроники и оптоэлектроники: делаем электронику, программы, конструкторскую документацию на изделия, которые нам заказывают. Дальше эти изделия заказчики используют в собственном производстве или где-то еще. Есть компании, которые занимаются контрактным производством. Наша ниша — доведение идеи до стадии ОКР и воплощение её в работающем железе.

«Систелен» — очень маленькая компания, до 10 человек. Но мы привлекаем фрилансеров, сторонних разработчиков и программистов для удаленной работы, у нас работают ребята из Москвы и Зеленограда. Сейчас модно выносить работу на аутсорсинг, выгодно получается.

У нас много совершенно разноплановых разработок, нет какого-либо мейнстрима. Например, наш самый первый контракт в 2009 году мы делали для Сбербанка — устройство визуализации и ввода информации от клиента, такой маленький айпад с тачскрином, наподобие карманного персонального компьютера, который выдавал звук и видеоизображение. Его подключали в отделениях Сбербанка, и клиент вводил пальцем информацию, что ему нравится или не нравится в обслуживании оператором, дополнительно отображалась реклама. Это была целиком наша разработка, завод изготовил большую партию таких устройств. Сейчас же вместо них в Сбербанке появились маленькие примитивные кнопочки с человечком, который смеется или не смеется.

Также среди множества разработок были, например, два изделия для нефтяной промышленности. Одно — устройство вскрытия нефтеносного пласта: оно опускается в скважину, пробурённую на глубину 2-3 километра, и там с помощью специальной патентованной технологии происходит разжижение пробок нефтеносного пласта. Мы делали всю электронную начинку этого устройства, её нам заказывала другая компания, которая занимается нефтянкой — владелец патента на технологию, кстати, тоже отечественную. В другом нефтяном проекте мы делали передатчик электросигнала с глубины в 3 километра, интересная была работа. Часть задачи мы не смогли сделать по физическим ограничениям, а часть все-таки получилась.

Другой из проектов был связан с определением протечек в больших магистральных трубопроводах, с трубами 1-1,2 метра диаметром. Важно было определить не только протечку, но и потенциальное место, где она будет через какое-то время — это иногда происходит, особенно в трубах горячего водоснабжения. Наш прибор опускался через колодец и определял истончение, потенциальную коррозию в определенных местах трубы, причем находил эти места с большой точностью. В системах открытых труб, в пустыне или в Сибири что-то похожее делается другими способами, в том числе при помощи беспилотных летательных аппаратов, которые мониторят датчиками или видеокамерами состояние трубопровода.

У нас тоже есть планы заняться беспилотниками, но, наверное, в 2016 году — есть один интересный заказ: надо сделать систему передачи видеоизображения с борта беспилотника на землю. Передать качественную картинку с большим разрешением достаточно сложно, особенно когда беспилотник летает на большие расстояния. С квадрокоптерами, которые сейчас все любят запускать, стоя во дворе, на 50-100 метров, гораздо проще, а тут есть проблема потери связи и управления. Мы этой проблемой занимаемся. Она уже частично решена в военных беспилотниках, больших и дорогих, стоящих за миллионы долларов. Мы решаем определенную часть этой задачи для коммерческих беспилотников малого размера. И по роботам есть очень интересная задача, но в связи с кризисом сейчас с ней определенные проблемы.

Зачем человечеству роботы?

Беспилотники и роботы — сейчас очень перспективное направление, это двигатель всего, поскольку скоро, наверное, только и останутся беспилотные аппараты и различные роботы. И беспилотнику, и роботу нужны мозги, искусственный интеллект, тут большая проблематика. Пока его никто не сделал — все беспилотники и практически все роботы управляются только оператором. Есть роботы, которые ползают с помощью своего примитивного мозга — например, роботы-пылесосы, но это простой алгоритм распознавания препятствий и их обхода. Даже высокотехнологичные роботы, используемые в космосе — луноходы, марсоход — управляются командой операторов. И других пока нет…

Lego как раз и предназначен для того, чтобы развивать это направление, приобщая к нему ребят со школьной скамьи, ведь в нём возможно реализовать достаточно сложные алгоритмы. А искусственный интеллект — это самая сложная система алгоритмов, в мире нет ничего сложнее, ею занимаются уже лет сорок. И до сих пор в мире нет систем, которые распознают изображения и понимают, что происходит на картинке. Есть узкие системы, которые заточены под строго определенные задачи, например, распознавание машин — и наша компания, кстати, делала такую работу. Но это лишь алгоритм, там нет никакой адаптации, свойственной естественному интеллекту.

Ученые во всем мире сейчас работают над тем, чтобы приблизить вычислитель с алгоритмом к реальности. Возьмём, например, человека, он смотрит на что-то и понимает, что стоит перед ним стол или стул, и как его обойти наиболее оптимальным образом. У робота для этого будет большое число датчиков, аппаратура сложных вычислений, которые он будет производить долго, с ошибками, спотыкаясь. Японский робот ASIMO компании Honda, умеет ходить по лестнице или держать равновесие на одной ноге — это максимум, что сейчас есть в мире, лучше никто не сделал, а в Японии над ним работали 20 лет.

Американская компания Boston Dynamics, которую купил Google, сейчас приблизилась к этому успеху: робот ходит, не падает, несет на себе груз в 100 килограмм. Есть робот-собака, робот-бык, робот-гепард, которые быстро бегают — вы, наверное, видели эти ролики в интернете, очень интересная тема. Сейчас они делают робота-андроида и пытаются научить его ходить. То есть то, что обычный человеческий ребенок делает спокойно в два года, роботы сейчас делают с большим напряжением.

Попытки предпринимаются, но это все очень маленькие попытки. Нет у нас никакого общего вектора, который бы аккумулировал, подхватил все эти начинания. И Россия в этом сильно отстает. Уровень наших инженеров просто не сравнить с европейским, я даже не говорю про японских, это высший класс. Мы сильно отстаём от Европы, не говоря уже про США. Взять даже уровень наших студентов — там всё очень печально. Я для компании произвожу гигантский отсев студентов МИЭТа: один из пятидесяти что-то знает, остальные очень плохо ориентируются в том, чему их учили.

Кроме того, надо четко понимать, что такое искусственный интеллект. В человеческом мозге около 100 миллиардов нейронов, и между ними есть связи — синапсы, всё это позволяют нам мыслить. У человека в 20-25 лет, на пике развития, количество связей между каждым нейроном и его соседями — 25 тысяч и более. Для сравнения, в нашей галактике 200-300 миллиардов звезд, а этих связей между нейронами — сотни триллионов. Повторить такую нейронную сеть технически в ближайшие 20-30, а то и 50 лет совершенно нереально. Самый последний процессор на кремнии сегодня имеет 7-8 миллиардов транзисторов, если перевести это количество в искусственную нейронную сеть, то получится всего несколько тысяч нейронов. А ведь нейроны мозга ещё и работают параллельно, а не потактово, как современные процессоры. Нам еще предстоит очень и очень долго изучать, как организован мозг. Поэтому вся кинофантастика о роботах, завоевывающих мир, и все размышления горе-философов на эту тему — пока неактуальны…

Зачем человечеству роботы? Их основная задача — помощь человеку: он не должен копать ямы или убирать улицы. Человек должен творчески мыслить, таково его идеальное будущее. Посмотрите, какие у нас проблемы: мы до сих пор не сделали ракетный двигатель для полета к ближайшим планетам или звёздам, хотя думаем об этом с 30-х годов. Не получается! Почему? Потому что все заняты какой-то ерундой. Знаете, сколько во всем мире работает бухгалтеров? А ведь это практически примитивный машинный труд, он отлично автоматизируется, людей для него не нужно совсем. И таких профессий много. Даже половину программистов можно выкинуть — есть автоматические кодогенераторы и т. п., но далеко не все это знают и могут ими пользоваться. Таким образом, в ближайшие десять лет половину человечества можно освободить от абсолютно непродуктивного труда, используя роботов.

Это, конечно, не значит, что все освобождённые начнут творчески мыслить, но их можно стимулировать — это уже другой вопрос. Наша проблема в том, что человечеству для решения его задач не хватает людей с мозгами. Человечеству необходима селекция гениев, которые сейчас сидят в бухгалтерии и зарабатывают на еду вместо того, чтобы делать открытия и переворачивать судьбы мира.

Елена Панасенко