3.2. История и перспективы робототехники

Информатика, 5 класс. Учебник: Кадыркулов Р. А., Нурмуханбетова Г. К. (Алматыкітап баспасы, 2023). Раздел 3: Робототехника. Страницы 66–69.

Чему научишься

• Пересказывать три закона робототехники Айзека Азимова своими словами.
• Рассказывать, как роботы пришли из фантастики в реальную жизнь.
• Различать три поколения роботов: программные, чувствительные и умные.
• Рассуждать о пользе и опасностях роботов и о правилах, которые нужны людям и роботам.

Разминка

• Какого робота из мультфильма ты помнишь? Например, Бэймакс из «Город героев» или Бамблби из «Трансформеров» — они нарисованы в учебнике.
• Где ты встречал «роботов» в обычной жизни? Стиральная машина с программами, автомат с напитками, автопилот в самолёте.
• Что значит «поколение» у телефонов? Новая модель, которая умеет больше прежней. С роботами так же.

Разбираемся

Из книжки — в реальность

Представление о роботах у людей сложилось по фантастическим книгам и фильмам. Американский писатель-фантаст Айзек Азимов сформулировал три закона робототехники. Они вошли в сборник рассказов «Я, робот» (англ. I, Robot), который вышел в 1950 году.

📌 Три закона робототехники

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку причинили вред.
2. Робот должен слушаться приказов человека, если они не нарушают Первый закон.
3. Робот должен беречь себя, если это не нарушает Первый или Второй закон.

Законы выстроены «лесенкой»: каждый следующий слабее предыдущего. Самое главное — безопасность человека, потом послушание, а уж потом самосохранение робота.

🌟 Сами законы Азимов впервые описал ещё раньше — в рассказе 1942 года. В сборник «Я, робот» этот рассказ вошёл вместе с другими.

💡 Пример. Человек приказывает роботу: «Прыгни в костёр». Робот должен слушаться (закон 2), хотя это опасно для него самого (закон 3). Закон 2 сильнее. А вот приказ «Толкни Армана» робот не выполнит: его запрещает закон 1.

Роботы уже рядом

Сегодня роботы — не фантастика. Похожие на них автоматы есть повсюду: стиральные машины, автоматы с сэндвичами, автопилоты авиалайнеров. Роботы летают в космос, исследуют другие планеты, обезвреживают мины и ведут разведку.

Быстрее всего робототехника стала развиваться после Второй мировой войны. Знаменитый пример — советский «Луноход-1», его построили на заводе имени С. А. Лавочкина. В 1970 году он прилетел на Луну и долгие месяцы ездил по ней — это был первый в истории самоходный аппарат, который успешно путешествовал по другому небесному телу. Им управляли операторы с Земли.

Три поколения роботов

В начале 1960-х годов появились станки, которые работали по программе, — их назвали «производственными роботами». С тех пор роботы прошли три поколения.

Что будет дальше

Учёные считают, что роботов с искусственным интеллектом станет гораздо больше. Например, проект Blue Brain пытался смоделировать работу мозга на суперкомпьютере — это шаг к «виртуальному мозгу».

Персональные роботы будут помогать врачам, ухаживать за одинокими пожилыми людьми, учить детей. Людям приятнее общаться с роботом, похожим на человека, поэтому учёные стараются сделать мимику и реакции роботов «живыми».

📌 Роботы не бывают хорошими или плохими. Всё зависит от человека, который ими управляет и пишет для них программы. Поэтому для роботов с искусственным интеллектом нужны строгие этические правила.

Проверь, как понял

Проверь себя

• Где впервые появились три закона робототехники? В рассказах Айзека Азимова (сборник «Я, робот», 1950).
• Что важнее для робота: приказ человека или собственная безопасность? Приказ (закон 2 сильнее закона 3), если приказ не вредит людям.
• Чем плохи роботы первого поколения? Они делают только записанные действия и не могут работать без человека.
• Почему роботов второго поколения называют чувствительными? У них много внешних датчиков.
• От кого зависит, хороший робот или плохой? От человека, который им управляет.

Решаем упражнения

№ 1

(задание без номера в учебнике: «Подумай», вопрос 1) Рассмотри рисунок 1. Расскажи о роботах-героях из любимых фильмов, мультфильмов, книг.

Как думать. Выбери героя и ответь: что он умеет, кому помогает, чем похож на человека.

Пример ответа. Бэймакс из мультфильма «Город героев» — робот-медик. Он мягкий и надувной, сканирует человека и понимает, что у того болит. Его главная цель — заботиться о здоровье друга. Получается, он соблюдает Первый закон Азимова: не вредит человеку и не даёт причинить вред.

Ответ: рассказ о любом роботе-герое: что умеет и как помогает людям.

№ 2

(задание без номера в учебнике: «Подумай», вопрос 2) О каких достижениях робототехники ты читал в интернете или видел по телевизору?

Как думать. Вспомни новости про космос, медицину, заводы, доставку.

Пример ответа.

• Марсоходы ездят по Марсу и присылают фотографии.
• Хирургические роботы помогают врачам делать очень точные операции.
• Роботы-курьеры и дроны доставляют посылки.
• Робот-пылесос сам строит карту квартиры.

Ответ: любые 2–4 реальных примера с объяснением, чем они полезны.

№ 3

(задание без номера в учебнике: «Подумай», вопрос 3) Предположи, как робототехника может развиваться в будущем (рис. 1 — город будущего).

Как думать. Подумай, что сегодня делают люди, а завтра смогут делать роботы.

Пример ответа.

• Беспилотные автобусы и такси на улицах Астаны и Алматы.
• Роботы-помощники для пожилых людей: напомнят выпить лекарство, вызовут врача.
• Роботы-строители, которые возводят дома круглые сутки.
• Роботы с искусственным интеллектом, которые разговаривают как люди.

Ответ: свои 2–3 предположения с объяснением.

№ 4

(задание без номера в учебнике: «Анализ», работа в паре) Проанализируй три закона Азимова. Объясни их своими словами и приведи примеры.

Как думать. Перескажи каждый закон одной простой фразой и придумай ситуацию.

Решение.

1. Закон 1 — «не навреди». Робот-машина видит пешехода и тормозит, даже если пассажир кричит «Быстрее!».
2. Закон 2 — «слушайся». Робот-пылесос по команде «Убери кухню» едет на кухню. Но команду «Разбей вазу соседу» он не выполнит — это вред.
3. Закон 3 — «береги себя». Робот не заезжает в лужу, чтобы не сломаться. Но если человек в опасности, робот рискнёт собой — закон 1 важнее.

Ответ: не вредить человеку → слушаться человека → беречь себя; каждый следующий закон уступает предыдущим.

№ 5

(задание без номера в учебнике: «Синтез», работа в группе) Как этические правила могут проявиться в отношениях человека и робота в будущем? Предложи свои правила.

Как думать. Этика — правила честного и доброго поведения. Подумай, что может пойти не так, если правил нет.

Пример ответа.

1. Робот всегда честно говорит, что он робот, а не человек.
2. Робот не собирает и не передаёт чужие фото и личные данные без разрешения.
3. У каждого робота есть кнопка остановки, доступная человеку.
4. Люди не обижают и не ломают роботов ради развлечения.
5. За поступки робота отвечает его владелец или создатель.

Ответ: свой список из 3–5 правил для робота и для человека.

№ 6

(задание без номера в учебнике: «Оценка», индивидуальная работа) Подготовься к дебатам «Насколько опасны разработка и быстрое развитие роботов для человечества?».

Как думать. В дебатах нужны аргументы за и против. Подготовь оба списка — тогда ответишь на любой вопрос соперника.

Пример аргументов.

Вывод для речи: опасен не робот, а неправильное использование. Нужны законы и этические правила.

Ответ: речь с 2–3 аргументами и выводом.

№ 7

Вопросы для размышления, № 1. Что ты можешь сказать о современных роботах?

Ответ: современные роботы работают на заводах, в больницах, дома, в космосе и в армии. У многих есть датчики (второе поколение), а самые новые используют искусственный интеллект (третье поколение).

№ 8

Вопросы для размышления, № 2. Как разработка роботов влияет на нашу жизнь?

Как думать. Назови и плюсы, и минусы.

Ответ: жизнь становится удобнее и безопаснее: роботы берут на себя тяжёлую и опасную работу, помогают врачам, ускоряют производство. Но людям приходится осваивать новые профессии, а за роботами нужен контроль.

№ 9

Вопросы для размышления, № 3. В чём главное отличие человека от робота?

Ответ: человек чувствует, сам придумывает новое и сам ставит себе цели. Робот действует по программе, которую написал человек, и не испытывает эмоций.

№ 10

Домашнее задание, тема 1. Проект «Технические достижения человечества в области робототехники»: развитие современной робототехники; сферы, где роботы развиваются быстрее всего; примеры последних достижений.

Как сделать.

1. Найди 3–4 сферы: медицина, космос, производство, доставка, дом.
2. Для каждой — один реальный пример робота: что он делает, кто его создал, когда.
3. Отметь, к какому поколению он относится.
4. Укажи источники.

Ответ: проект-презентация или плакат с примерами и источниками.

№ 11

Домашнее задание, тема 2. Проект «Перспективы развития роботов»: какие виды роботов появятся в будущем; польза и вред роботов для человека.

Как сделать.

1. Придумай или найди 2–3 вида роботов будущего.
2. Составь таблицу «польза — вред» (можно взять за основу таблицу из № 6).
3. Напиши вывод: что нужно сделать людям, чтобы роботы приносили больше пользы.

Ответ: проект с прогнозом, таблицей и выводом.

№ 12

Домашнее задание, тема 3. Проект «Кино, книги и мультфильмы о роботах»: роботы в художественных произведениях; фильмы и мультфильмы о роботах.

Как сделать.

1. Выбери 3–5 произведений: например, «Я, робот» Азимова, мультфильмы «ВАЛЛ-И», «Город героев», «Дикий робот».
2. Для каждого героя напиши: какой он, что умеет, соблюдает ли он законы Азимова.
3. Сравни: какие роботы из кино уже существуют в реальности, а какие — пока фантастика.

👨‍👩‍👧 Родителю. Хороший повод посмотреть вместе один из мультфильмов о роботах и обсудить: «Этот робот добрый? Почему? Что бы он сделал, если бы ему приказали навредить человеку?»

Ответ: проект с героями-роботами и сравнением с реальностью.

Шпаргалка

• Три закона: не навреди → слушайся → береги себя.
• Поколения роботов: программные → чувствительные → умные.
• Роботы уже работают в космосе, медицине, на заводах и дома.
• Будущее — за роботами с искусственным интеллектом.
• Хорошим или плохим робота делает человек.

Мини-тест