Состояние и перспективы развития робототехники, включая системы управления

Расшифровка выступления на конгрессе «Глобальное будущее 2045», 17 февраля 2012 года, Москва

Александр Иванович Галушкин, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель наук России:

«Я убежден в том, что нейросетевые технологии – это основа построения будущих систем управления роботами, т.е. мозга будущих роботов».

Через год исполнится ровно 50 лет, как я попал, будучи еще студентом, на семинар академика Петра Кузьмича Анохина. И с этого момента я начал заниматься нейросетевыми технологиями. И не собираюсь бросать эту тематику. Тем более что в той тематике, которую мы с вами обсуждаем (системы управления роботами), нейросетевые технологии, по нашему твердому убеждению, будут играть главенствующую роль. 

Я бы хотел (...) остановиться только на основных, принципиальных моментах нейросетевых технологий, которые определяют пути развития, по сути, мозга, нервной системы будущих роботов. И в основном, конечно, буду говорить о российском, отечественном заделе в этой области.

Теория нейронных сетей – это, по сути, то направление, которое связано с разработкой алгоритмов решения задач робототехники. Это наша уже не первая, а, наверное, десятая монография в этой области, опубликованная в 2000 году. Она издана в Китае. Совместно с одним из моих учителей, Яковом Залмановичем Цыпкиным, мы собрали основные работы по теории нейронных сетей, опубликованные с 1945 по 2000 год. Хотел бы отметить, что работы по теории нейронных сетей не стареют, подобно работам классическим – по математической логике и так далее.

Этот раздел вычислительной математики, связанный с решением сложных математических задач в нейросетевом логическом базисе, по сути дела, родился в России и развивается сейчас достаточно активно. Мы имеем несколько таких публикаций в нашей многотомной серии «Нейрокомпьютеры и их применение», посвященных именно нейроматематике.

Нейроуправление – это раздел теории управления, связанный с тем, что классические методы теории управления (а я заканчивал кафедру Солодовникова по теории управления в МВТУ им. Баумана) непригодны для решения задач управления сложными многомерными, многосвязными системами, естественно, существенно нелинейными. И именно такие системы имеются в наличии в современных и будут иметься в перспективных роботах.

Это некоторые наши монографии, посвященные проблемам нейроуправления и его применения для решения разных задач: управление конкретными динамическими системами, системами активного виброгашения.

И вот такая схема, которая показывает, как нейросетевые методы начинают вытеснять классические методы в теории управления при переходе к системам с переменной структурой, переменными параметрами, существенно нелинейным системам и многомерным.

Всю мою сознательную научную жизнь я занимался не только теорией нейронных сетей, но и реализацией конкретных нейрокомпьютеров. Первый нейрокомпьютер мы делали аж в 60-е годы прошлого столетия. Мы видим современный мозг и нервную систему робота как такую распределенную вычислительную сеть нейрокомпьютеров, где есть центральный нейрокомпьютер, решающий основные, базовые задачи, о которых я сейчас скажу, и периферийные специализированные нейрокомпьютеры. Это наши старые разработки, монографии, посвященные описанию практически всех наших работ.

Именно теория нейронных сетей, нейроматематика, нейроуправление и нейрокомпьютеры – это основа для построения интегрированных систем управления современными и перспективными роботами. Об этом говорят и мировая литература, и опыт конкретных разработок зарубежных систем управления.

Однако хочу вам сказать, что наверняка системы нейроуправления роботами будут либо коммерческой, либо военной тайной всех разработок. И любой, кто делает систему, должен разрабатывать и уметь разрабатывать системы управления сам.

Это такая общая структура нейросетевой системы управления роботами, как мы ее видим. Система управления сенсорными системами, включая и нейросетевые системы, слияние информации с многих разнородных датчиков.

Это основные задачи, как мы видим, центрального нейрокомпьютера в любом роботе. Это специализированный нейрокомпьютер управления манипуляторами. И, конечно же, важная задача, которая сейчас стоит на повестке дня, – это разработка нейросетевых алгоритмов управления группировками роботов.

Я убежден в том, что нейросетевые технологии – это основа построения будущих систем управления роботами, т.е. мозга будущих роботов.

Прочитать доклад полностью, а также посмотреть видео можно на сайте конгресса «Глобальное будущее 2045».