Энерговектор
О насНовостиНаука и технологииСтратегияАрхив

Здесь и там

20.09.2017, Джейсон Руголо и Майкл Кейн, директора исследовательских программ в агентстве ARPA-E
Технологии телеприсутствия для снижения объёмов пассажирских перевозок

Отправляясь в короткую командировку, скажем, на другое побережье США, человек за перелёт туда и обратно расходует около 4000 кВт·ч энергии. Между тем этого количества энергии среднестатистическому гражданину США хватает на четыре месяца осёдлой жизни. Нетрудно подсчитать, что, съездив в командировки три раза за год, вы удвоите своё энергопотребление.

Спрашивается: зачем мы мечемся туда-сюда? Чтобы общаться, работать, учиться и получать опыт, задействуя свои глаза, уши, нос, рот, тактильные и кинестетические органы чувств. Информация от них поступает в мозг, создавая нам ощущение присутствия. Однако существуют технологии телеприсутствия, способные хотя бы частично сократить потребности в частых поездках на авиатранспорте, который очень прожорлив до энергии.

По определению, телеприсутствие - это набор технологий, позволяющий пользователю, например, с помощью специальных устройств (телеуправляемых роботов), получить впечатление, что он находится в другом месте и/или воздействует там на какие-то предметы. Бывает предусмотрено и реальное воздействие. Например, люди могут находиться дома, управляя роботизированными системами, которые установлены на заводе или действуют где-то на местности.

 

Инструменты

Последние достижения в этой сфере впечатляют: мы имеем экраны и очки виртуальной реальности, передачу многоканального звука с высокой верностью, перчатки и костюмы для трансляции тонких тактильных ощущений и многое другое. Все знают об этом по потребительской электронике. Вычислительная мощность как никогда недорога и доступна, это видно, например, по технологиям рендеринга фильмов и компьютерных игр. В компьютерах даже появились специализированные процессоры, рассчитывающие физические явления.

Потребители с радостью ринулись в социальные сети и различные виртуальные пространства. Люди охотно создают себе персонажей для взаимодействия в онлайне. А хайтек-компании тратят миллионы долларов на разработку очков и шлемов виртуальной реальности. Очевидно, всё идёт к реалистичному взаимодействию в ней.

Мы убеждены, что в будущем люди будут ездить на встречи только по желанию, а не по необходимости. Говорят, ничто не заменит живого общения. По нашему мнению, это верно лишь до тех пор, пока средства коммуникации не способны достоверно передавать ощущения. Изображению не хватает глубины, тембр голоса теряется, положение тела не видно и т. д. По скайпу трудно разговаривать из-за задержек сигнала. Картинка часто имеет низкое качество, собеседник нередко освещён так, что его лицо плохо видно... неудивительно, что людям некомфортно общаться на расстоянии.

 

Полномочный представитель

Слышали ли вы о Second Life? Это цифровое онлайн-сообщество - не игра, но нечто на неё похожее. Вы ходите там в виде аватара и взаимодействуете с другими людьми через их аватаров. И вместо того, чтобы собираться на конференцию на другом побережье США или в Европе, люди могли бы встретиться в Second Life. Пока аватары выглядят, как куклы, но прогресс не остановить и мы постепенно движемся к нужному реалистичному виду.

В Институте креативных технологий при Университете Южной Калифорнии отработана уникальная технология. Она позволяет создать очень точную цифровую модель человека, сделав сотни его фотографий с разных ракурсов при разных условиях освещения, включая поляризационные. Из этих фотографий в пакете трёхмерного моделирования создаётся детальная модель, которая по виду неотличима от качественной фотографии настоящего человека. К сожалению, анимация пока недоработана - как только персонаж начинает двигаться, всё впечатление портится.

Как сделать, чтобы цифровой аватар выглядел и действовал, подобно человеку? Это серьёзная технологическая задача, на решение которой уйдёт ещё несколько лет. Мы полагаем, что для оценки результатов работ нужно взять системы телеконференций и виртуальной реальности. И если пользователь не заметит переключения с одной на другую, значит, мы достигли хорошего цифрового представления. После этого можно сделать следующий шаг в энергосбережении на транспорте - начинать избавляться от огромных комплексов для выставок и конференций, заменяя их виртуальными сообществами.

 

Каждому своё

Отметим, что все методики и технологии автоматизации, которые мы сегодня используем, имеют те или иные серьёзные ограничения. Например, роботизированные комплексы сталкиваются с серьёзными затруднениями, когда встречают мягкие объекты или предметы с нерегулярными формами. Машине крайне сложно действовать в подобных ситуациях.

Маловероятно, что человеческий опыт и интуиция скоро будут переданы автоматическим системам. Человек незаменим. Важно соблюсти хороший баланс между использованием человеческого труда и средств автоматизации. Пусть люди делают то, что у них хорошо получается, а автоматы - то, в чём преуспевают они.

 

Длинные руки

Когда нужно что-то сделать в реальном мире, одного ощущения присутствия мало. В таких ситуациях нам помогут дистанционно управляемые роботы-манипуляторы.

В атомной отрасли, где люди обращаются с радиоактивными веществами и предметами, подобные системы незаменимы. Но они могут пригодиться и для других целей, например, для сокращения числа сотрудников, работающих далеко на Севере вахтовым методом.

К созданию и широкому использованию систем телеприсутствия подталкивает нас сама жизнь. Например, доктора уже зачастую не могут позволить себе ездить по домам к больным, что вызывает в обществе большое беспокойство. Люди привыкают к покупкам через Интернет, но не могут ощутить вес вещей, их гибкость, фактуру поверхностей и другие физические свойства. Если будут созданы достаточно чувствительные телероботы, покупки через Интернет получат ещё более широкое распространение.

На рынке уже появились манипуляторы с чувствительностью, приближающейся к чувствительности человеческой руки, но они пока стоят дорого - как автомобиль. Для успешной «прописки» в наших домах телероботы должны стоить, как бытовые устройства, такие, как стиральная машина или холодильник.



 

Редакция

Главный редактор: Иван Рогожкин
Консультант: Людмила Зимина
Корректор: Анатолий Печейкин
Дизайнер: Мария Хомутская
Руководитель проекта:
Максим Родионов

Контакты

Россия, 101000,
г. Москва, а/я 230.
Тел.: +7 (916) 422-95-19
Web-site: www.enegrovector.com
E-mail: oilru.com
facebook.com/energovector


©2011-2017. Ежемесячная газета «Энерговектор». Все права защищены.