3.2. Роботтехниканың тарихы және оның келешегі

Информатика, 5 сынып. Оқулық: Қадырқұлов Р. А., Нұрмұханбетова Г. К. (Алматыкітап баспасы, 2023). 3 бөлім: Роботтехника. 66–69-беттер.

Нені үйренесің

• Айзек Азимовтың робототехниканың үш заңын өз сөзіңмен айтып беруді.
• Роботтардың фантастикадан нақты өмірге қалай келгенін әңгімелеуді.
• Роботтың үш буынын ажыратуды: бағдарламалық, сезімтал және ақылды.
• Роботтардың пайдасы мен қаупі туралы, адамдар мен роботтарға қандай ережелер қажет екені туралы пікір айтуды.

Ой қозғау

• Мультфильмдегі қай роботты еске түсіре аласың? Мысалы, «Батырлар қаласындағы» Бэймакс немесе «Трансформерлердегі» Бамблби — олар оқулықта салынған.
• Қарапайым өмірде «роботтарды» қайда кездестірдің? Бағдарламалары бар кір жуғыш машина, сусын автоматы, ұшақтағы автопилот.
• Телефондардағы «буын» дегеніміз не? Алдыңғысынан көбірек нәрсе істейтін жаңа үлгі. Роботтарда да солай.

Тақырыпты талдаймыз

Кітаптан — шындыққа

Адамдардың роботтар туралы түсінігі ғылыми-фантастикалық кітаптар мен фильмдер арқылы қалыптасты. Американдық фантаст-жазушы Айзек Азимов робототехниканың үш заңын тұжырымдады. Олар 1950 жылы жарық көрген «Мен роботпын» (ағыл. I, Robot) ғылыми-фантастикалық әңгімелер жинағына енді.

📌 Робототехниканың үш заңы

1. Бірде-бір робот адамға зиян келтіре алмайды немесе әрекетсіздігімен зиян келуіне жол бермейді.
2. Бірінші заңға қайшы келмесе, робот адамның барлық бұйрығын орындауы тиіс.
3. Бірінші және екінші заңдарға қайшы келмесе, робот өз қауіпсіздігін қамтамасыз етуі керек.

Заңдар «баспалдақ» түрінде орналасқан: әрбір келесісі алдыңғысынан әлсіз. Ең бастысы — адамның қауіпсіздігі, содан кейін — мойынсұну, ең соңында ғана роботтың өзін сақтауы.

🌟 Азимов заңдардың өзін бұдан да ертерек, 1942 жылғы әңгімесінде сипаттаған. «Мен роботпын» жинағына бұл әңгіме басқаларымен бірге енді.

💡 Мысал. Адам роботқа: «Отқа секір» деп бұйырады. Робот бұйрықты орындауы керек (2-заң), бұл өзіне қауіпті болса да (3-заң). 2-заң күштірек. Ал «Арманды ұрып жібер» деген бұйрықты робот орындамайды: оны 1-заң тыйым салады.

Роботтар қазір қасымызда

Бүгін роботтар — фантастика емес. Оларға ұқсас автоматтар барлық жерде бар: кір жуғыш машиналар, сэндвич автоматтары, авиалайнерлердің автопилоттары. Роботтар ғарышқа ұшады, басқа планеталарды зерттейді, миналарды залалсыздандырады және барлау жүргізеді.

Робототехника Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін ең тез дами бастады. Белгілі мысал — кеңестік «Луноход-1», оны С. А. Лавочкин атындағы зауытта жасады. 1970 жылы ол Айға жетіп, көп ай бойы жүрді — бұл тарихта басқа аспан денесінде сәтті жүріп өткен алғашқы өздігінен жүретін аппарат болды. Оны Жерден операторлар басқарды.

📕 Оқулықта «Луноход-1» 1966 жылы жасалды және Ай бетінде 1970-жылдары жұмыс істеді деп жазылған. Шын мәнінде оны Айға 1970 жылдың қарашасында жеткізді, және ол шамамен он ай жұмыс істеді.

Роботтың үш буыны

1960-жылдардың басында бағдарлама бойынша жұмыс істейтін станоктар пайда болды — оларды «өндірістік роботтар» деп атады. Содан бері роботтар үш буынды бастан өткерді.

Әрі қарай не болады

Ғалымдар жасанды интеллектісі бар роботтар әлдеқайда көбейеді деп есептейді. Мысалы, Blue Brain жобасы миының жұмысын суперкомпьютерде модельдеуге тырысты — бұл «виртуалды миға» қарай жасалған қадам.

📕 Оқулықта Blue Brain IBM компаниясының жобасы деп аталған. Шын мәнінде бұл — швейцариялық EPFL университетінің жобасы, ал IBM компаниясы оған суперкомпьютер берді.

Жеке роботтар дәрігерлерге көмектеседі, жалғызбасты қарттарға қарайды, балаларды оқытады. Адамдарға адамға ұқсас роботпен сөйлесу жағымдырақ, сондықтан ғалымдар роботтардың мимикасы мен реакцияларын «тірідей» етуге тырысады.

📌 Роботтар жақсы да, жаман да болмайды. Бәрі оларды басқаратын және олар үшін бағдарлама жазатын адамға байланысты. Сондықтан жасанды интеллектісі бар роботтарға қатаң этикалық ережелер қажет.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Робототехниканың үш заңы алғаш қайда пайда болды? Айзек Азимовтың әңгімелерінде («Мен роботпын» жинағы, 1950).
• Робот үшін не маңыздырақ: адамның бұйрығы ма, әлде өз қауіпсіздігі ме? Бұйрық (2-заң 3-заңнан күшті), егер бұйрық адамдарға зиян келтірмесе.
• Бірінші буын роботтарының кемшілігі неде? Олар тек жазылған әрекеттерді орындайды және адамсыз жұмыс істей алмайды.
• Екінші буын роботтарын неге сезімтал дейді? Олардың сыртқы датчиктері көп.
• Робот жақсы немесе жаман болуы кімге байланысты? Оны басқаратын адамға.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: «Ойлан», 1-сұрақ) 1-суретке қара. Сүйікті фильмдердегі, мультфильмдердегі, кітаптардағы робот-кейіпкерлер туралы әңгімеле.

Қалай ойлаймыз. Кейіпкерді таңда да, былай жауап бер: ол не істей алады, кімге көмектеседі, адамға немен ұқсайды.

Жауап үлгісі. «Батырлар қаласы» мультфильміндегі Бэймакс — робот-медик. Ол жұмсақ, үрленген, адамды сканерлеп, оның несі ауыратынын түсінеді. Оның басты мақсаты — досының денсаулығына қамқор болу. Демек, ол Азимовтың Бірінші заңын сақтайды: адамға зиян келтірмейді және зиян келтіруге жол бермейді.

Жауабы: кез келген робот-кейіпкер туралы әңгіме: ол не істей алады және адамдарға қалай көмектеседі.

№ 2

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: «Ойлан», 2-сұрақ) Интернеттен, теледидардан робототехника саласына байланысты қандай жаңалықтардан хабарың бар? Ойыңды ортаға сал.

Қалай ойлаймыз. Ғарыш, медицина, зауыттар, жеткізу туралы жаңалықтарды еске түсір.

Жауап үлгісі.

• Марсоходтар Марсты аралап, фотосуреттер жібереді.
• Хирургиялық роботтар дәрігерлерге өте дәл ота жасауға көмектеседі.
• Робот-курьерлер мен дрондар сәлемдемелерді жеткізеді.
• Робот-шаңсорғыш пәтердің картасын өзі құрады.

Жауабы: кез келген 2–4 нақты мысал, олардың немен пайдалы екенін түсіндіру.

№ 3

(оқулықта нөмірсіз тапсырма: «Ойлан», 3-сұрақ) Робототехника саласы болашақта қалай дамуы мүмкін? (1-сурет — болашақ қаласы).

Қалай ойлаймыз. Бүгін адамдар не істейтінін, ал ертең роботтар не істей алатынын ойла.

Жауап үлгісі.

• Астана мен Алматы көшелерінде жүргізушісіз автобустар мен таксилер.
• Қарттарға арналған робот-көмекшілер: дәрі ішуді еске салады, дәрігерді шақырады.
• Күні-түні үй салатын робот-құрылысшылар.
• Адамдардай сөйлесетін, жасанды интеллектісі бар роботтар.

Жауабы: түсіндірмесі бар өз болжамдарың (2–3).

№ 4

(«Талдау», жұппен жұмыс) Американдық фантаст-жазушы Айзек Азимовтың тұжырымдаған үш заңына талдау жасаңдар. Осы үш заңды қарапайым түсінікті тілде басқаларға жеткізіңдер.

Қалай ойлаймыз. Әр заңды бір қарапайым сөйлеммен айтып бер де, жағдай ойлап тап.

Шешуі.

1. 1-заң — «зиян келтірме». Робот-көлік жаяу жүргіншіні көріп тежейді, жолаушы «Тезірек!» деп айқайласа да.
2. 2-заң — «бағын». Робот-шаңсорғыш «Асүйді жина» дегенде асүйге барады. Бірақ «Көршінің вазасын сындыр» дегенді орындамайды — бұл зиян.
3. 3-заң — «өзіңді сақта». Робот сынып қалмас үшін шалшыққа түспейді. Бірақ адам қауіпте болса, робот өзін қатерге тігеді — 1-заң маңыздырақ.

Жауабы: адамға зиян келтірме → адамға бағын → өзіңді сақта; әрбір келесі заң алдыңғыларға бағынады.

№ 5

(«Жинақтау», топпен жұмыс) Болашақта адам мен роботтың өзара қарым-қатынас жасауының белгілі бір этикалық ережелері пайда болуы мүмкін бе? Өздеріңнің этикалық ережелеріңді ұсыныңдар.

Қалай ойлаймыз. Этика — адал және ізгі мінез-құлық ережелері. Ереже болмаса, не бүлінуі мүмкін екенін ойла.

Жауап үлгісі.

1. Робот өзінің адам емес, робот екенін әрқашан адал айтады.
2. Робот басқа адамның фотосуреттері мен жеке деректерін рұқсатсыз жинамайды және бермейді.
3. Әр роботта адам басып тоқтата алатын түйме болады.
4. Адамдар роботтарды ермек үшін ренжітпейді және сындырмайды.
5. Роботтың әрекеті үшін оның иесі немесе жасаушысы жауап береді.

Жауабы: робот пен адамға арналған 3–5 ереженің өз тізімі.

№ 6

(«Бағалау», жеке жұмыс) «Роботтың қарқынды дамуы адамзат үшін қаншалықты қауіпті?» деген тақырыпта пікірталасқа қатыс.

Қалай ойлаймыз. Пікірталаста жақтап және қарсы уәждер керек. Екі тізімді де дайында — сонда қарсыластың кез келген сұрағына жауап бересің.

Уәждер үлгісі.

Сөзге қорытынды: қауіпті — робот емес, оны дұрыс қолданбау. Заңдар мен этикалық ережелер қажет.

Жауабы: 2–3 уәжі және қорытындысы бар сөз.

№ 7

(«Ойлануға берілген сұрақтар», № 1) Заманауи робот жайлы не айта аласың?

Жауабы: заманауи роботтар зауыттарда, ауруханаларда, үйде, ғарышта және әскерде жұмыс істейді. Көбінің датчиктері бар (екінші буын), ал ең жаңалары жасанды интеллектіні қолданады (үшінші буын).

№ 8

(«Ойлануға берілген сұрақтар», № 2) Роботтың дамуы біздің тіршілігімізге қалай әсер етеді?

Қалай ойлаймыз. Артықшылығын да, кемшілігін де ата.

Жауабы: өмір ыңғайлы әрі қауіпсіз болады: роботтар ауыр және қауіпті жұмысты өз мойнына алады, дәрігерлерге көмектеседі, өндірісті жеделдетеді. Бірақ адамдар жаңа мамандықтарды меңгеруге мәжбүр болады, ал роботтарды бақылау керек.

№ 9

(«Ойлануға берілген сұрақтар», № 3) Адам мен роботтың қандай басты 3 айырмашылығын атай аласың?

Қалай ойлаймыз. Үш белгіні таңда: сезім, жаңаны ойлап табу, мақсат қою.

Жауабы: адам сезінеді, жаңаны өзі ойлап табады және өзіне мақсатты өзі қояды. Робот адам жазған бағдарлама бойынша әрекет етеді және эмоцияны сезбейді.

№ 10

(«Үй тапсырмасы», 1-тақырып) «Адамзаттың робототехника саласындағы жетістіктері» жобасы: қазіргі робототехниканың дамуы; роботтар ең жылдам дамып жатқан салалар; соңғы жетістіктерге мысалдар.

Қалай істейміз.

1. 3–4 салан тап: медицина, ғарыш, өндіріс, жеткізу, үй.
2. Әрқайсысы үшін бір нақты робот мысалын тап: ол не істейді, оны кім жасады, қашан.
3. Оның қай буынға жататынын белгіле.
4. Дереккөздерді көрсет.

Жауабы: мысалдары мен дереккөздері бар жоба-презентация немесе плакат.

№ 11

(«Үй тапсырмасы», 2-тақырып) «Болашақтың роботы» жобасы: болашақта роботтың қандай түрлері пайда болуы мүмкін; роботтың шамадан тыс көбейіп кетуінің адамзатқа қандай пайдасы мен зияны бар.

Қалай істейміз.

1. Болашақ роботтарының 2–3 түрін ойлап тап немесе тап.
2. «Пайда — зиян» кестесін жаса (негізге № 6 жаттығудағы кестені алуға болады).
3. Қорытынды жаз: роботтар көбірек пайда әкелуі үшін адамдар не істеу керек.

Жауабы: болжамы, кестесі және қорытындысы бар жоба.

№ 12

(«Үй тапсырмасы», 3-тақырып) «Робот жайлы кітап, кино және мультфильмдер» жобасы: көркем әдебиеттегі роботтар; робот жайлы түсірілген кинолар мен мультфильмдер.

Қалай істейміз.

1. 3–5 шығарма таңда: мысалы, Азимовтың «Мен роботпын» кітабы, «ВАЛЛ-И», «Батырлар қаласы», «Жабайы робот» мультфильмдері.
2. Әр кейіпкер үшін жаз: ол қандай, не істей алады, Азимов заңдарын сақтай ма.
3. Салыстыр: киноның қай роботтары шындықта бар, ал қайсысы әзірге фантастика.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Робот жайлы мультфильмдердің бірін бірге көріп, талқылауға жақсы себеп: «Бұл робот мейірімді ме? Неге? Егер оған адамға зиян келтіруді бұйырса, ол не істер еді?»

Жауабы: робот-кейіпкерлер мен шындықпен салыстырылуы бар жоба.

Жадынама

• Үш заң: зиян келтірме → бағын → өзіңді сақта.
• Роботтың буындары: бағдарламалық → сезімтал → ақылды.
• Роботтар ғарышта, медицинада, зауыттарда және үйде жұмыс істеп жүр.
• Болашақ — жасанды интеллектісі бар роботтардыкі.
• Роботты жақсы немесе жаман ететін — адам.

Шағын тест