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
|
|
| |