От дистанционного управления к полной автономии
Важно понимать: большинство современных беспилотных устройств не совсем беспилотные. Это все же пилотируемые аппараты, только пилот управляет ими удаленно. Операторов всегда будет недостаточно, они могут ошибаться, болеть, не выходить на смену. Поэтому будущее за полностью автономными устройствами, которые самостоятельно выполняют задачи.
Уже сегодня мы видим такие примеры: в Томске запустили полный цикл производства беспилотных и бескабинных мини-тракторов. Если раньше инновационная техника для обработки полей была полуавтономной и требовала присутствия оператора с планшетом для подстраховки, то новые модели обходятся без кабины и человека вообще. Сельская местность становится хорошим полигоном для испытаний, так как получить разрешение на использование автопилота здесь проще, чем на дорогах.
Тенденция не ограничивается сельским хозяйством. Беспилотная доставка — как по земле, так и по воздуху — это вопрос ближайшего будущего. Пандемия стала мощным катализатором для развития курьерской доставки: компании были вынуждены освоить новые логистические модели, чтобы выжить, и теперь уже не собираются от них отказываться. Курьеры сегодня востребованы, но людей все равно не хватает, и, учитывая рост зарплат курьеров, использование беспилотных устройств скорее рано, чем поздно, станет выгодным.
Ключевой вызов для автономности — это навигация. В городе она решается проще благодаря уникальным чертам ландшафта (здания, дороги), которые служат ориентирами. Сложнее с навигацией над природными объектами — лесом, полем или водной поверхностью, где ландшафт однообразен и изменчив, но эти проблемы ученые и инженеры постепенно решают.
Инфраструктура для автономных устройств
Чтобы массовая автономия стала безопасной и экономически эффективной, нужна специальная инфраструктура. Что произойдет, если беспилотный аппарат потеряет связь или навигацию? Наземный курьер-робот просто остановится, а летающий аппарат может упасть.
Решить эту проблему могут помочь специальные «отстойники»: площадки, к примеру, на крышах зданий, оборудованные системами беспроводной зарядки и локальным Wi-Fi. Аппарат сможет прилететь туда, если возникнут проблемы, сообщить о неисправности, зарядиться, получить новое задание или дождаться ремонта.
Фото 2. Визуализация площадок-отстойников для автономных устройств. Сгенерировано с помощью Perchance
Не менее важна программная стандартизация. Нужна открытая операционная система для автономных устройств, аналогичная Android для смартфонов. Она должна унифицировать доступ к «железу» (камерам, датчикам, навигации), чтобы разработчики могли создавать приложения (например, для навигации по подстилающей поверхности) и размещать их на единой программной платформе. Это позволит собирать автономные устройства под конкретные задачи из стандартных компонентов, как из конструктора.
Будущее за арендой
Мощность бортовых вычислителей стремительно растёт. Если сегодня речь идет о триллионах операций в секунду на компактном бортовом вычислителе, то к 2030−2035 годам эксперты предсказывают рост более чем в десятки раз. Это значит, что даже сложные задачи будут по силам стандартным автономным устройствам без необходимости разрабатывать дорогое уникальное «железо».
Это открывает путь к экономике аренды. Вместо того чтобы неделями ждать доставку в отдалённый район или покупать аппарат для разовой задачи, можно будет его арендовать, удаленно загрузить необходимое ПО и отправить выполнять задачу. По завершении работы устройство вернется на базу — по аналогии с каршерингом.
Для регулирования этого рынка, вероятно, появятся стандартные классы автономных устройств — по грузоподъемности, дальности и назначению — подобно классификации автомобилей (внедорожник, фургон
Как подготовиться к будущему сегодня
Задача сегодня — не предсказать будущее, а подготовить для него почву: разработать стандарты, проработать регуляторику, инвестировать в ключевые технологии (связь, навигацию, вычислительные мощности) и понять фундаментальные ограничения — например, скорость передачи сигналов или плотность энергии аккумуляторов.
Работа над решением этих задач ведется в том числе и в Сколтехе — одном из лидеров в сфере искусственного интеллекта в России. На базе Центра искусственного интеллекта в институте создана отдельная лаборатория ИИ для автономных систем под руководством Александра Меньщикова.
Ученые занимаются разработкой решений для робототехники и автономных систем — полезной нагрузки для анализа данных на борту конечного устройства, визуальных систем навигации, а также автономных устройств, способных работать в условиях отсутствия сигнала спутниковых систем и в сложных неструктурированных средах.
Также в Сколтехе готовят специалистов для сферы автономных устройств на программах магистратуры и аспирантуры по соответствующим направлениям.
Беспилотная экономика неизбежна. Она вырастет из-за дефицита кадров и будет развиваться по тем же законам, что и любая другая технологическая отрасль. Наша цель — сделать этот путь максимально гладким и эффективным, чтобы Россия могла занять в этом новом мире достойное место.
