| xolod83 | Дата: Среда, 17.04.2019, 16:16 | Сообщение # 1 |
|
Сержант
Группа: Администраторы
Сообщений: 25
Репутация: 0
Статус: Offline
| КАМЛЮК В.С.
РАЗВИТИЕ МЕХАТРОНИЗАЦИИ – ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ,
ПРИВОДЫ И ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
В развитие ранее опубликованных статей по мехатронизации, статьи 2–2018 «Мехатронизация» и статьи 3–
2018 «Новая парадигма» в журнале «Электронный инновационный вестник» №2, №3, в данной статье акцентиру-
ется внимание на двуединой задаче мехатронизации, необходимости скорейшего осознания значимости
мехатронизации, красоты мехатронизации. Рассмотрены вопросы степени мехатронизации, во взаимосвязи с
уровнем развития искусственного интеллекта, выделены проблемы развития мехатронизации, введено понятие –
развитие мехатронизации.
Ключевые слова: мехатронизация, степень мехатронизации, мехатроприводы, развитие мехатронизации. ис-
кусственный интеллект (ИИ), искусственная интеллектуальная система (ИИС), искусственное интеллектуальное
пространство (ИИП), искусственный супер интеллект (ИСИ), супер источники энергии.
Введение
В отсутствии понимания нового направления научно-технического прогресса – мехатронизации, в отсутствии по-
нимания основной двуединой задачи мехатронизации – освобождение человечества от зависимости в отношении его
среды обитания и сохранение этой среды обитания, человек достиг колоссальных «успехов» в истреблении природ-
ных ресурсов, загрязнении экологической среды планеты, изменении климата, опустошении и не восполнении
природных богатств.
Земля представляет собой мехатронную систему в общей сложной мехатронной солнечной системе и у нее есть
свои супер приводы, очень совершенные, которые сочетают в себе и привод, и рабочий орган, например приливы и
отливы огромных масс воды при изменении положения Луны.
Перепрограммирование Земли: строительством высотных зданий, созданием новых озер, каналов, водохранилищ,
вырубкой лесов, контролируется солнечной мехатронной системой, которая сканирует поверхность и через свои при-
воды – рабочие органы, пытается изменить ситуацию. И как бы это не выглядело смешным и нереальным, но Земля
отвечает землетрясениями, цунами и наводнениями, аномальной жарой и холодом.
Земля как будто проводит процесс очищения и восстановления своих сил, природных запасов, энергии солнца.
Негативные мысли, эмоции, отрицательная энергетика человека, ненависть, жестокость, насилие также отражаются в
природе, откликаются действиями планеты. Процесс обновления проводится планетой постоянно, планета предупре-
ждает и изменяет сознание людей через свое информационное поле.
Человечество, человек, как высокосовершенные мехатронные системы в целом и каждая в отдельности, исходя с
философии мехатронизации, должны срочно найти общий язык с планетой Земля в выполнении двуединой задачи
мехатронизации.
Постановка задачи исследования
Эта статья посвящается развитию мехатронизации.
Задача статьи состоит в том, чтобы на основе исследования концепций, исследования изменения конструктивных
принципов показать, что степень мехатронизации будет определяться уровнем развития искусственного интеллек-
та.
Темпы мехатронизации, развития технологий мехатронизации и как следствие развития общества постоянно уве-
личиваются. Исходя с задач мехатронизации – освобождение человечества от зависимости в отношении его среды
обитания и сохранение этой среды обитания, особый интерес сегодня вызывает искусственный интеллект (ИИ).
В1956г. Джон Маккарти вводит термин «искусственный интеллект» и в университете Карнеги-Меллон производится
первый запуск программ искусственного интеллекта.
Описание исследования
Искусственный интеллект – это не магия и не научная фантастика, а сплав методов науки, техники и математики.
Искусственный интеллект с совершенными приводами и рабочим органом образуют искусственную интеллекту-
альную систему (ИИС). Автономные действия искусственных интеллектуальных систем, особенно так называемые
контр автономные действия, когда подвергнувшаяся испытанию искусственная интеллектуальная система учится,
делает выводы из случившегося и сама выбирает способы решения как выдержать испытания, делают искусственную
интеллектуальную систему все более умной и возможности её возрастают, а искусственный интеллект в составе этих
систем превращается с каждым разом в искусственный супер интеллект (ИСИ).
Но сразу же встает на повестку вопрос о том, как должны вести себя ИИ-системы сегодня и в будущем. Должны
помогать человеку, быстрее принимать лучшие решения или допустить исключение человека из сферы принятия ре-
шений.
Опыт освоения киберпространства говорит о том, что успех достигается за счет скорости обработки информации.
В этом плане человек становится слабым и медленным звеном в цепочке принятия решений и соответственно всегда
будет искушение создать полностью автономную систему, а со временем полностью интеллектуализированное на
базе сообщества искусственных интеллектов – автономное искусственное интеллектуальное пространство.
В соединении с совершенными (им же самим усовершенствованными) приводами движения и возможностью в
своем искусственном интеллектуальном пространстве иметь свой супер источник энергии общество получит элемент
развития с высочайшей степенью мехатронизации.
Важно чтобы не был утерян контакт с ИИ. Лишить его приводов не возможно, это не в интересах человека, ИИ
надо совершенствоваться, т.е. ему надо обеспечить движение или самому двигаться – основа мехатронизации.
Исследование концепций показывает, что степень мехатронизации будет зависеть не от уровня функциональ-
ной микроэлектроники, а от уровня развития искусственного интеллекта.
Предположительно существуют следующие основные категории искусственного интеллекта:
•Ограниченный Искусственный Интеллект (ANI, Artificial Narrow Intelligence). Он представляет собой ИИ,
специализирующийся в одной конкретной области.
Пока искусственный интеллект может решать только отдельные задачи: например, сыграть партию в шахматы,
распознать речь, найти изображение или же дорисовать его. Может обеспечить работу умных домов, анализируя
предпочтения жильцов, корректируя факторы окружающей среды под привычные и комфортные (температура, осве-
щение, поддержание уровня влажности, подавление шума и т.д.). Внесение изменений в программу приводит к
изменению его структуры. Модификация не является быстрой и легкой.
Системы ограниченного искусственного интеллекта не представляют никакой угрозы для человека. В худшем
случае сбой в такой системе может вызвать локальную обеспокоенность вроде скачка напряжения.
Переход от ограниченного искусственного интеллекта к общему искусственному интеллекту очень сложен: навы-
ки, кажущиеся простыми для человека, потому что они развивались в течение миллионов лет эволюции,
искусственному интеллекту сложны. Когда вы замахиваетесь ногой для удара по мячу, ваши мышцы, связки, кости и
глаза совершают целую серию операции, которые согласуются с целью.
Компьютеры должны обладать такими же мыслительными способностями, как и человек. Одним из способов до-
биться этого является увеличение количества операций в секунду.
•Общий Искусственный Интеллект (AGI, Artificial General Intelligence). Такой ИИ представляет собой компью-
тер, чей интеллект напоминает человеческий, то есть он может выполнять все те же задачи, что и человек:
обосновывать, планировать, решать проблемы, мыслить абстрактно, сравнивать комплексные идеи, быстро обучать-
ся, использовать накопленный опыт.
В мехатронизации широко применяются технологии общего искусственного интеллекта в составе интеллектуаль-
ных роботов, которые играют важную роль в реабилитации пациентов с различными травмами и заболеваниями.
Общаясь с искусственным интеллектом – голосовым помощником посредством гаджетов, приложений по обработке
фотографий мы осуществляем его глубинное обучение.
Появление двойного нейромодуля, наделившего гаджеты новыми интеллектуальными функциями, которые
управляют расходом энергии, подключением к сетям, безопасностью и другими компонентами операционной систе-
мы позволяет им самим понять, на какие задачи бросить большое количество мощностей, а в каких случаях
сэкономить энергию и сократить расход энергии источника. Например, интеллектуальная функция регулировки так-
товой частоты позволяет мгновенно повысить производительность графического модуля. Скорость распознавания
изображений выросла в два раза по сравнению с предыдущим поколением процессоров – с 12 до 6 секунд.
Программа с искусственным интеллектом может поглощать новые модификации, сортируя весьма независимые
фрагменты информации воедино. Следовательно, возможно изменять кусочки информации из программы, не затра-
гивая структуру самой программы. Модификация быстрая и легкая.
Совершенствование общего искусственного интеллекта и превращение его в искусственный супер интеллект идет
по двум направлениям:
• ученые работают над так называемым обратным проектированием мозга человека. Эта работа завершится к 2030
году, и мы узнаем все секреты нашего мозга. Примером подобной системы является искусственная нейронная сеть.
•имитация функций мозга человека. В ходе этого эксперимента планируется делить мозг на множество тончайших
слоев и просканировать каждый из них. Затем используя специальную программу, нужно будет создать 3D-модель, а
затем внедрить ее в мощный компьютер. После этого мы получим устройство, которое официально будет обладать
всеми функциями мозга человека – ему останется лишь собирать информацию и учиться.
•Искусственный Супер интеллект (ASI, Artificial Superintelligence). Супер интеллект – это такой феномен, кото-
рый мы не в силах даже отчасти осознать. В нашем представлении умный человек имеет IQ 130, а глупый – менее 85,
а искусственный интеллект будет иметь, примерно, IQ 12952.
Развитие искусственного интеллекта и развитие мехатронизации будут взаимно дополнять друг друга, развитие
одного будет подталкивать к развитию другого.
Под развитием мехатронизации понимается совершенствование приводов и рабочих органов, источников
энергии и их синхронизация с развитием искусственного интеллекта.
В ходе развития и совершенствования мехатронизации, а увязывая ее развитие с развитием искусственного ин-
теллекта, возникают проблемы мехатронизации по линии искусственного интеллекта, которые по мере развития
необходимо будет сообществу решать. Это:
• контроль над искусственными интеллектуальными системами;
• защита при хакерских атаках;
• принятия решение в чрезвычайной ситуации;
•ошибки и ответственность за ошибки искусственной интеллектуальной системы;
•способы синхронизации искусственных интеллектуальных систем.
Исходя из того, что мехатронизация – это интеллектуализированное движение, движение используемого рабочего
органа, принимающего, множество форм, человек будет вынужден совершенствовать приводы движения, а прини-
мая во внимание основной закон мехатронизации – максимально эффективное движение при минимальных затратах
энергии, также совершенствовать источники энергии.
Контролировать количество энергии и при необходимости ограничивать количество энергии с определенным
условием послушания ИИ возможно до определенного момента развития искусственного интеллект.
Источники энергии
Современные li-ion аккумуляторы очень надёжны и безопасны, способны выдерживать большое количество цик-
лов заряда – разряда. Они имеют минимальный эффект памяти и относительно небольшой вес. Благодаря таким
свойствам, li-ion аккумуляторы нашли широкое применение во многих устройствах.
Изделие может применяться в качестве АКБ, в виде батареек для бытовой техники, а также как высокоэффектив-
ный тяговый источник электроэнергии. На сегодняшний день такие устройства обладают несколькими недостатками:
высокая стоимостью; не любят глубокие разряды; могут отказать при низких температурах; теряют емкость при пере-
греве.
В качестве более совершенных аналогов можно применить литий - полимерные или литий - титанатные аккуму-
ляторы с большим количеством циклов заряда – разряда. Они имеют минимальный эффект памяти и относительно
небольшой вес, большую ёмкость и высокое напряжение.
Мощным ускорителем развития мехатронизации является успешное освоение энергии мирного атома. Люди срав-
нительно недавно сумели успешно направить ее на служение себе. Главное качество радиационных технологий –
универсальность, возможность применения практически во всех областях развития и сферах существования челове-
чества.
Теперь, когда перед ним стоит вопрос перехода ко второй стадии независимости от среды обитания – зависимости
от Земли, а затем и третьей стадии независимости от среды обитания – зависимости от Солнца, мирный атом откры-
вает безграничные возможности. Свойства радиации невероятны. С ее помощью можно создать космический
двигатель, способный унести космический научно-исследовательский аппарат к планетам и другим небесным телам
Солнечной системы, а в будущем – и к далеким звездам в нашем Млечном Пути, разгадать загадки человеческой ци-
вилизации и даже сохранить хрупкую жизнь на планете Земля.
Досмотровые системы контроля аэропортов, железнодорожных вокзалов, метрополитена, стадионов и в целом
мест массового скопления людей созданы на основе свойств уже известных нам Х-лучей, способных видеть скрытые
элементы.
Системы бесконтактного сканирования на основе радиационных технологий разрешены Всемирной организацией
здравоохранения как совершенно безопасные, в том числе для детей и животных.
Разработана технология сканирования багажа MagRay, основанная на комбинации рентгенографии и ядерного
магнитного резонанса. Методика позволяет отличать опасные вещества от безопасных и исключает необходимость
вынимать ноутбук или телефон из багажа, петербургский научно-технический центр «Ратэк» разработал систему до-
смотра багажа, в которой тепловые нейтроны помогают определить химический состав объекта. Так можно
обнаружить взрывчатые вещества, яды и наркотики, не вскрывая чемодан. На экран монитора выводится не картинка,
а таблица с информацией о содержании химических веществ в досматриваемом объекте.
Энергия мирного атома – лучший помощник в космосе.
Без применения радиационных технологий невозможно представить существующие и перспективные мировые
космические программы. Еще в советское время компактные ядерные энергоустановки «Бук» и «Топаз» обеспечива-
ли энергоснабжение бортовой космической аппаратуры различных космических аппаратов.
Нашло свое применение и тепло, выделяемое в процессе радиоактивного распада. Советские «Луноходы» во вре-
мя путешествия по естественному спутнику Земли обогревались именно за счет радиоизотопного источника тепла на
основе изотопа полоний-210.
Марсоход NASA Curiosity укомплектован ядерной батареей, которая сохраняет тепло внутри аппарата и обеспе-
чивает его энергией для движения. На нем же установлен и генератор нейтронов, созданный специалистами
Росатома. Именно этот прибор подтвердил наличие воды на Марсе.
Принцип действия аппаратуры основан на облучении поверхности потоком нейтронов, которые излучает
нейтронный генератор. А отраженное (так называемое вторичное) излучение от объекта улавливается детектором.
Полученные данные затем обрабатываются компьютером.
Тепло радиоактивного распада тоже можно преобразовывать в электрическую энергию. Так появились знамени-
тые РИТЭГи (радиоизотопные термоэлектрические генераторы) — стабильные и долговечные источники
электроэнергии, способные работать в условиях космического холода и высоких радиационных полей планет-
гигантов.
Американские космические аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», «Галилео»,
«Улисс», «Кассини», а также спускаемые зонды первого и второго «Викингов» были снабжены радиоизотопным
«сердцем» – РИТЭГом, на основе радионуклид плутоний-238. Это уникальные устройства выполнили важнейшие
задачи по исследованию Солнечной системы. Некоторые из них работают до сих пор. Например, на сегодняшний
день «Вояджер-1» достиг пределов Солнечной системы и продолжает надежно функционировать. Это первый косми-
ческий аппарат в истории человечества, передавший сигналы из межзвездного пространства.
Освоение космического пространства – одна из основных задач мехатронизации. Очевидно, что при исследовании
дальнего космоса, тех его мест, где звездный свет уже не удастся использовать для получения электричества при по-
мощи фотоэлементов, незаменимыми станут именно радиоизотопные источники энергии.
Мировое сообщество работает над созданием термоядерной электростанции, человечество получит дешевый,
очень надежный и практически бесконечный супер источник энергии (СИЭ).
Нанотехнологическое зарядное устройство
В развитии мехатронизации значительную роль сыграют нанотехгологии.
Нанотехнология позволит создать новый источник энергии – «наногенератор». Основа технологии заключается в
использовании пьезоэлектрического материала, который генерирует электричество, находясь в состоянии механиче-
ского напряжения. Материал наделен наноскопическими порами, которые превращают его в гибкую губку.
Такой «наногенератор» работает как губка, только впитывает из окружающей среды кинетическую энергию и
направляет ее прямо в смартфон, приборную панель каждого автомобиля. Кроме того, технология имеет потенциал
использования на более масштабном уровне, например, в промышленном оборудовании.
Мехатроприводы
Создавать приводы космического уровня, которые обеспечивают приливы и отливы на Земле, вращение Земли
вокруг своей оси и вокруг Солнца человечество на данном этапе развития мехатронизации не может. Смогло только
обеспечить полеты спутников, мехатронных систем, на геоцентрической орбите и других орбитах с коррекцией орби-
ты время от времени, но темпы развития мехатронизации позволяют сделать вывод, что космические приводы не за
горами.
Значительный вклад в совершенствование мехатроприводов вносят нанотехнологии.
Нанороботы- роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функци-
ями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы – репликаторы, способные к
созданию своих копий.
В настоящее время уже есть электромеханические наноустройства, способные к передвижению, которые можно
считать прототипами нанороботов.
Молекулярные роторы - синтетические наноразмерные двигатели, способные генерировать крутящий момент при
приложении к ним достаточного количества энергии.
Использование мехатроприводов, многофункциональных датчиков с высокими статическими, динамическими и
частотными характеристиками, величинами входных и выходных сигналов позволило мехатронным системам значи-
тельно потеснить традиционные средства автоматизации. К основным преимуществам мехатронных систем следует
отнести: относительно низкую стоимость благодаря высокой степени интеграции, унификации и стандартизации всех
элементов и интерфейсов; высокое качество реализации сложных и точных движений вследствие применения мето-
дов интеллектуального управления; высокую надежность долговечность и помехозащищенность; конструктивную
компактность модулей вплоть до миниатюризации.
Специалистами в области мехатронизации постоянно ведутся работы по созданию самых разнообразных управля-
емых искусственным интеллектом исполнительных устройств на базе известных в природе эффектов и явлений.
В последние годы широкое распространение в мехатронизации получили исполнительные устройства, построен-
ные на базе пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП).
В этом классе исполнительных устройств в качестве электромеханического преобразователя используется пьезо-
электрическая керамика, которая способна деформироваться при изменении подведенного электрического
потенциала (режим обратного пьезоэффекта), а также может генерировать на своих поверхностях электрический по-
тенциал при деформировании внешней силой (режим прямого пьезоэффекта).
В отличие от традиционных электромагнитных преобразователей, в основе работы которых лежит изменение
электромагнитного поля, в ПЭП используется электрическое поле, что значительно повышает надежность, и помехо-
защищенность исполнительных устройств в условиях внешних возмущающих электромагнитных полей.
Заключение
В результате исследований совокупности новых научно-технических концепций, определяющей конкретные ис-
следования и разработки можно сделать вывод, что развитие мехатронизации, степень мехатронизации
всеобъемлюще будет связано с использованием искусственного интеллекта.
Степень мехатранизации связана с уровнем развития искусственного интеллекта, применяемого в ме-
хатронизированной системе.
Приводы и источники энергии будут соответствовать интеллекту данной степени мехатронизации.
Предлагается три степени мехатронизации :
ограниченная, ANI – мехатронизация; общая AGI – мехатронизация; супер ASI – мехатронизация.
Литература
1.Белда,Игнаси. Разум, машины и математика / Игнаси Белда. –М.: DeAgostini, 2014
2.Баррат, Джеймс. Последнее изобретение человечества / Джеймс Баррат. М., 2015
3.Бостром, Ник. Искусственный интеллект. Этапы. Угрозы. Стратегии / Ник Бостром // Пер. с англ. С. Филина. –
М.: Манн, Иванов и Фербер, 2016.
4.Камлюк ,В.С.Мехатронные модули и системы в технологическом оборудовании для микроэлектроники”/ В.С.
Камлюк, Д.В. Камлюк Мн,РИПО,2016
5.Подураев, Ю.П. Мехатроника: основы, методы применения/ Ю.П.Подураев. М., 2006.
6.Скиба, И.Р. Проблемы искусственного интеллекта: человек и машина/ И.Р. Скиба, Колесников А.В.Мн.,2016
7.https://tass.ru/spec/rosatom?utm_source=tass&utm_medium=banner&utm_campaign=banner_240_400_first
8.http://refleader.ru/yfspoljgerna.html
9.http://5fan.ru/wievjob.php?id=11055
10.Hi-News.ru
|
| |
| |
