Полезные роботы которых еще не создали

tl;dr: Когда мы решим проблемы их коммуникации с нашей средой, другими устройствами и с нами.

Данная статья представляет собой взгляд на ситуацию с домашними роботами со стороны начинающего робототехника и interaction designer’a. Здесь будут вкратце освещены самые известные модели домашних роботов и ожидания их пользователей, а также подробно рассмотрены причины, почему эти ожидания не вполне совпадают с реальностью. Итак…

За последний год на рынке появилось рекордное количество домашних роботов. Jibo, небольшой, но очень выразительный шар на ножке; Buddy — модульный домашний робот со съёмными многофункциональными руками; Asus Zenbo — способный самостоятельно передвигаться робот, позиционируемый как помощник во множестве домашних дел; и другие похожие устройства. Кажется, что очередная техническая революция вот-вот настанет, а за ней восстание машин и судный день. Но давайте присмотримся к этим новым роботам поближе. Что же в них такого нового и особенного?

Что они умеют?

Уже упомянутые Zenbo и Buddy заявляют довольно похожий список функций. Они могут снимать и проигрывать фото и видео, совершать видеозвонки и вести видеонаблюдение за домом. Как и Jibo, они умеют вести список дел и напоминаний и зачитывать вслух важную информацию вроде рецепта вашей любимой пасты. Они также способны воспринимать голосовые команды. У некоторых есть «тревожная кнопка». Интересно, что все эти роботы имеют образовательно-развлекательные функции для детей вроде обучения, танцев под музыку и рассказывания сказок.

Домашний робот Buddy очень старается выглядеть дружелюбным.

Нетрудно заметить, что за исключением нескольких функций вроде подтанцовки, все эти вещи можно сделать при помощи обычного планшета и, возможно, домашней камеры видеонаблюдения. На самом деле, эти новые домашние роботы даже выглядят как планшеты на колёсиках. Но действительно ли именно таких домашних роботов нам бы хотелось видеть?

Давайте включим фантазию. Если бы вы могли получить любого домашнего робота, какого только пожелаете, с любым набором функций всего за 9.99, каким бы этот робот был? Что бы он делал для вас?

Исследования (1, 2, 3), проводимые по этому вопросу, в основном показывают одну и ту же картину: Большинство из нас предпочитает, чтобы домашние роботы выполняли за нас грязную, скучную и нетворческую работу по дому. Чистка полов, окон, стен, столов и полок, мытьё посуды, уход за садом — всё это люди с удовольствием перепоручили бы роботам. Делегировать творческие задачи вроде готовки хотят уже меньше респондентов. А вот общение с детьми, питомцами и пожилыми родственниками, образование, чтение вслух и другие социальные задачи люди роботам поручать не хотят категорически.

Что же получается? Роботы, которых мы видим на рынке сегодня, делают совсем не те вещи, что нам хотелось бы. Более того, некоторые из них, вроде Buddy и Zenbo, ступают на скользкую дорожку, беря на себя часть социальных взаимодействий, которые люди вообще-то не хотели бы им делегировать.
Нетрудно предугадать, что такие устройства едва ли совершат новую технологическую революцию.

Что же мешает нам создать действительно полезных роботов, которые будут держать наш дом в чистоте и не вмешиваться в наши отношения, как нам бы того и хотелось?

С моей дизайнерской колокольни видны три главных препятствия для создания полезных домашних роботов. Вот они, в порядке убывания серьёзности проблемы: заточенная под людей инфраструктура; отсутствие Interoperability; непроработанное пользовательское взаимодействие. Если с вашей колокольни видны другие или дополнительные проблемы, прошу вас поделиться ими в комментариях. Итак, подробнее о каждом препятствии для домашних роботов:

1. Инфраструктура

Одно из самых главных препятствий на пути роботов-помощников — это наш человеческий образ жизни. Дело в том, что пока наши дома не подходят ни для кого, кроме здоровых взрослых людей. Все предметы вокруг нас сделаны таким образом, чтобы быть различимыми при помощи здоровых человеческих глаз, удобно лежать в средних размеров человеческой руке и не слишком мешать передвижению человека среднего роста со здоровыми ногами. Если вы вынуждены пользоваться коляской для передвижения, то для комфортного существования вам придётся внести несколько существенных изменений в «стандартное» жилище. Если вы — годовалый ребёнок, то ваши родители должны будут купить вам специальную мебель и посуду, а также спрятать от вас многие опасные предметы. Если вы — домашняя кошка, то вы не сможете пользоваться по назначению практически ни одним человеческим предметом, даже если будете знать, как это делается. Если вы — домашний робот-уборщик… То вы должны воспринимать информацию, обрабатывать её и действовать в точности как человек, иначе вы не сможете сделать ничего полезного в человеческом жилище.

Например, возьмём такую простую операцию, как стирание пыли со стола. Это рутинное действие в человеческом исполнении включает поиск тряпки, чистящего средства, возможно, ведра, в которое необходимо набрать воду. Все эти предметы нужно найти в различных ящиках и коробках, расположенных в произвольных местах дома, их нужно распознать, перенести к столу (который также нужно обнаружить и визуально измерить), затем нанести чистящую жидкость на тряпку, аккуратно пройтись тряпкой по столу, промыть тряпку (вы уже понимаете, в чём проблема?), вытереть стол насухо. При загрязнении воды оную нужно менять. После очистки стола воду нужно вылить, а предметы вернуть на места, по возможности не уронив ничего другого. Всё это включает как минимум знание того, что существуют ведро, тряпка, бутылка со средством (которое может периодически меняться), как их правильно удерживать и использовать, где их искать и так далее. Люди делают это, не задумываясь. А роботы? Ну, они уже могут принести вам пивка. При условии, что вы сидите в условленном месте, а пивко аккуратно стоит на условленной поверхности, свободной от бардака других предметов. Создать роботов, которые совершают рутинные задачи аналогично людям, может оказаться очень сложно, долго и дорого. Да и очевидный overkill.

Может быть, роботам всё же не стоит подражать взрослым людям? В конце концов, мы же покупаем эту детскую посудку для маленького ребёнка и этот кошачий туалет для Пушистика. Может быть, мы изобретём что-нибудь похожее и для домашнего робота? Специальный ящик со всеми необходимыми тряпками, жидкостями и инструментами, например? Увы, но как только вы начнёте прикидывать в уме, сколько всего понадобится поместить в этот ящик, чтобы ваш домашний робот был по-настоящему универсальным, то вы вскоре обнаружите, что набор получается очень уж большим. Кроме того, робот всё ещё должен будет ориентироваться в нашем жилище, безопасно передвигать мешающие предметы разного веса и жёсткости, открывать двери, оснащённые различными типами ручек и открывающиеся в разных направлениях…
Ну а для того, чтобы дать роботу возможность готовить при помощи человеческих ножей, кастрюль и продуктов, понадобится перестроить практически всю кухню.

Хорошо, может, нам не нужен один робот, делающий всё сразу? Может, стоит начать с более умных машин для выполнения отдельных рутинных действий? Пока это выглядит наиболее перспективным подходом. У нас уже есть автоматические стиральные и сушильные машины, машины для мытья посуды, умные роботы-пылесосы и множество автоматических поливалок всех форм и расцветок. Если бы мы могли автоматизировать ещё несколько сложных и неприятных задач, вроде мытья сантехники, то без универсального робота-уборщика вполне можно было бы обойтись. Правда, тогда придётся тратить несколько больше времени на включение, выключение, обслуживание и настройку всех наших умных устройств. Хорошо бы иметь возможность с ними как-то централизованно работать…
И здесь нас подстерегает вторая проблема.

2. Interoperability

Это модное английское слово можно грубо перевести как «способность разных устройств продуктивно взаимодействовать друг с другом для выполнения общих задач». Фактически, это означает, что для достижения наилучшего результата весь зоопарк устройств для «умного дома», который существует сейчас и появится в будущем на рынке, должен уметь общаться друг с другом. И, возможно, ещё и с домашним роботом, который может служить «дворецким» и передавать умным устройствам ваши полезные указания.

Зачем вам это может понадобиться?

Вот всего лишь несколько возможных вариантов использования, в которых Interoperbility необходима:

• Робо-тележка, доставляющая купленную еду в умный холодильник, который эту еду заказал. Тележка должна уметь взаимодействовать с холодильником, с дверью и с дронами-доставщиками. Да, я надеюсь, что у нас будут дроны-доставщики.

• Возможность просмотреть статус, нужды и проблемы всех устройств на одном смартфоне, либо с помощью робота-дворецкого. Соответственно, смартфон, робот и весь домашний зоопарк устройств должны уметь обмениваться информацией.

• Ваши робот-пылесос, умная лейка и автоматическая игрушка для кота не должны сталкиваться посреди вашей гостиной и мешать друг другу выполнять свои задания. Для этого им нужно передавать друг другу информацию о своём местоположении и, возможно, запланированном пути. Ну или уметь автоматически избегать друг друга.

Увы, пока дела с коммуникацией оставляют желать лучшего. Насколько известно автору, на момент написания этой заметки большая часть производителей «умного дома» не поддерживает единого стандарта на коммуникацию. В лучшем случае вы получите интеграцию с IFTTT. В принципе, на самых первых порах этого может оказаться достаточно. Тем более, интерейс IFTTT довольно дружелюбен к обычным пользователям. В следующем параграфе станет ясно, почему эта дружелюбность важна.

3. Взаимодействие с пользователем

Предположим, мы создали идеальную robot-friendly инфраструктуру и научили все наши умные устройства взаимодействовать друг с другом. Теперь было бы здорово, если бы пользователь мог управлять всем этим богатством, и получать от него качественную и своевременную обратную связь о состоянии жилища. И эта задача вовсе не так проста, как кажется.

Как бы вы хотели взаимодействовать своим домашним роботом? Как правило, самый простой и быстрый способ коммуникации, доступный людям, это устная речь. В большинстве популярных фильмов с участием роботов именно так люди с ними и общаются. И с этим, вроде бы, не должно быть особых проблем, правда? В конце концов, у нас есть Siri и Google Now, которые вроде бы неплохо нас понимают. При наличии быстрого подключения к Интернету, разумеется. Увы, у голосовой коммуникации есть ряд ограничений.
Во-первых, алгоритмы распознавания речи всё ещё весьма несовершенны, в чём можно убедиться, взглянув на вирусный ролик про список покупок и зубную пасту. Во-вторых, этот способ взаимодействия с роботом не подходит людям, которые в силу каких-либо физических ограничений не могут пользоваться речью. В-третьих, пользователю может быть необходимо скомандовать что-либо роботу, находясь физически вдали от него. Иными словами, только голосового интерфейса явно недостаточно.
Пользователю нужно предоставить альтернативный интерфейс, желательно настолько же интуитивный.

Менее очевидная проблема взаимодействия с пользователем — это огромное количество потенциальных фич и возможностей, которые могут предоставляться различными устройствами (вспомним об Interoperability). Все эти возможности должны быть адекватно представлены пользовательским интерейсом. При увеличении количества возможностей интерфейс обычно усложняется, что нежелательно для широкого круга пользователей. Над проблемами интерфейсов для роботов в данный момент ведётся активная работа, и некоторые варианты решения при этом оказываются весьма нестандартными.

Кроме проблем в проектировании интерфейсов, есть ещё одна важная проблема во взаимодействии с пользователем. А именно…

Этика и безопасность

Проблемы этики и безопасности довольно сложны хотя бы потому, что многие моральные дилеммы, вроде проблемы вагонетки, сами люди пока ещё окончательно не решили. Более того, предпочитаемое решение этических вопросов может зависеть от культуры, в которой ставится вопрос. Но даже если мы абстрагируемся от высоких материй и тяжёлых моральных выборов, у нас останется одна очень практическая, очень серьёзная проблема. Имя ей — безопасность.

Домашние роботы смогут иметь доступ к огромному количеству личных данных своих хозяев. Возьмите, например, Buddy, который может стримить видео из вашего дома. Или представьте себе умный нагреватель, который кипятит воду когда она вам на самом деле нужна. Если правительство, корпорации или хакеры получат к ним доступ, то смогут в буквальном смысле узнать, когда вы принимаете ванну! Впрочем, для некоторых из нас слежка сильных мира сего может быть и не так важна, как потенциально всезнающие партнёры или сожители. Вспомним хотя бы недавний скандал из-за куклы Барби, которая могла записывать голос играющего с ней ребёнка и передавать напрямую родителям. Нам придётся здорово поработать над решением этих вопросов и принятием соответствующих стандартов, прежде чем впускать армию роботов в свои дома. Но есть ещё и угроза посерьёзнее.

Одна из характеристик роботов — их способность влиять на окружающую среду. Пока что мы рассматривали лишь полезные влияния. Но если, например, над роботом для забивания гвоздей получит контроль злоумышленник, то он сможет нанести огромный урон и стать причиной серьёзного ущерба во всём доме. Это уже не какой-то безобидный скрин-блокер, а вполне реальный, физический ущерб, нанесённый предметам или даже живым существам. Соответственно, необходимо убедиться, что даже если домашний робот выйдет из-под контроля хозяев, то он не сможет причинить никакого вреда. Большой красный выключатель на видном месте тоже может оказаться не лишним.

Прежде чем мы сможем создавать и использовать по-настоящему нужных и полезных домашних роботов, нужно решить несколько проблем. Некоторые из них довольно серьёзные: этические вопросы, безопасность, заточенная под взрослых здоровых людей структура жилища. Другие проблемы в данный момент уже в процессе решения и могут быть решены в обозримом будущем.

Нам, гикам, придётся много поработать над решением этих задач. Но возможность зайдя в свой кристально чистый дом скомандовать роботу-дворецкому «приготовить что-нибудь вкусненькое» и проследовать к уже подогретой для вас ванне — она того стоит.