Облик грядущего. Электричество и роботы

 Итак, пересадка на электромобиль неизбежна. Однако возникает вопрос: откуда взять столько электричества?

На первых порах вполне достаточно будет оптимизации имеющихся мощностей. Не секрет, что главная проблема электроэнергетики – это не выработка тока, а его транспортировка. Высоковольтные линии съедают до 60% электричества. При этом его нужно использовать сразу, потому что хранить его не в чем. Появление мощных аккумуляторов кардинально меняет ситуацию. Всё тот же Маск уже предлагает аккумуляторы для дома. Это хайтечно выглядящие штуки, которые можно вешать на стену, например. Их функция – копить энергию в те моменты, когда она дёшева (например, глухой ночью). Кроме того, их можно запитывать от солнечных батарей, да и вообще от любого источника энергии, вплоть до ветряка на крыше.

Кстати об этом. Как ни смешно, но именно ветер является одним из самых доступных источников энергии. Единственный его недостаток – крайняя нестабильность: ветер дует как хочет. Аккумулятор эту проблему решает. Даже если ветер не дул неделю, а потом рванул ураганом, то ураган покроет недельную недостачу.

Сейчас лидером по ветрякам является Китай. Это и понятно: технологии несложные, а энергия нужна очень-очень. К 2020 году китайцы планируют получить с ветряков 200 ГВт (столько же сейчас вырабатывается во всей России). Западные товарищи торопятся меньше: им не нравятся некоторые последствия работы ветряков – например, вибрация почвы. Однако же в Штатах и Европе вполне официально запланировано – к 2020 году доля возобновляемых источников энергии должна дойти до 20% в суммарном энергобалансе.

Теперь поговорим об остальных 80%. Так или иначе, а «вторая электрификация» на определённом этапе потребует существенного увеличения физической выработки энергии – когда все средства экономии будут исчерпаны.

Это, скорее всего, приведёт к ренессансу атомной энергетики.

На первый взгляд, такой прогноз противоречит мировым тенденциям. Чернобыль и Фукусима напугали людей очень сильно. На этом фоне те же немцы собрались закрывать свою атомную отрасль к 2022 году (решение было принято ещё в 2002), в Японии она уже фактически закрывалась (до 2013 года). Другие тоже стремаются. Однако та же Франция, европейский лидер в ядерной сфере, не намерена снижать мощность реакторов. Американцы тоже держатся за отрасль. И при этом экологическая озабоченность в мире ими поддерживается и даже финансируется.

На что всё это похоже? На то, что ядерная отрасль будет развиваться только в некоторых странах, где удастся соблюсти ряд условий. Первое: общественное мнение в стране не должно быть слишком «антиядерным». Второе: выгоды от использования ядерной энергии должны с лихвой покрывать расходы и риски. И третье: ядерная энергетика должна соответствовать высочайшим нормам безопасности, включая, например, защиту от террористической угрозы. Всё это смогут обеспечить лишь несколько стран, и в первую очередь – США.

Скорее всего, новая ядерная энергетика будет выглядеть так. Основой станут реакторы, в которых нейтронный пучок и ядерное топливо будут максимально разделены. Скорее всего, всё придёт к какому-то варианту электроядерного реактора, в котором ядерное топливо облучается ионными пучками из ускорителя. Такие схемы предполагают работу в подкритичном режиме, что делает невозможным большинство вариантов аварий, в т.ч. «чернобыльской» (разгон на мгновенных нейтронах). Что ещё важнее – они способны жрать не только дефицитный уран-235, но и другое топливо. Те же реакторы могут использоваться для уничтожения ядерных отходов – путём трансмутации долгоживущих радиоактивных элементов, которые сейчас являются одной из основных проблем ядерной энергетики.

Сами станции будут делаться с очень высоким уровнем автономности. В идеале реактор вообще не должен требовать человеческого обслуживания в течении десятков лет.

Тут важно слово «человеческого». Потому что новая ядерная энергетика, скорее всего, станет одной из официальных причин роботизации.

Для того, чтобы продолжить, нам нужно сделать паузу. И обсудить, что такое робот.

Первоначально под «роботами» понимался некий аналог человека, только созданный искусственно. Потом роботами стали называть любые устройства, которые могли делать то же самое, что и человек руками. Современный промышленный робот – это прежде всего автоматический манипулятор, более или менее специализированный. К нему прилагается компьютер, который им управляет, иногда – сенсорная система. Работу управляющего контура контролирует человек. Дёшево и сердито.

Недостатком этих конструкций является их неуниверсальность. Как правило, они способны выполнять очень небольшой набор операций. В некоторых случаях это нормально. Робот, только и умеющий, что обжимать жестяную крышку на бутылке с пивом, всегда будет востребован. Однако в том случае, если производится что-то новое, всегда остаются операции, для которых нужны или новые роботы, или люди. Причём люди обходятся дешевле.

Именно это обстоятельство в своё время и затормозило автоматизацию и роботизацию производств. Ну то есть производства типа укупорки бутылок сейчас как раз роботизированы. А вот, скажем, айфоны собирают китайские рабочие. Причина тому крайне проста. Новая модель айфона появляется каждый год. Самый жир сгребается в начале продаж – то есть в первые четыре-пять месяцев. Чтобы спроектировать и построить новую автоматическую линию, которая будет их собирать, требуется именно столько времени. А налаживание того же производства с рабочими, хоть китайскими, хоть вьетнамскими – недели три. В условиях жёсткой конкуренции, когда в случае непоявления нового айфончика его место быстренько займёт какой-нибудь гэлакси, налаживать роботизированное производство и дорого, и некогда. Отсюда и безальтернативность китайцев.

Однако это узкое место можно расшить. Для этого требуется одно: появление на рынке универсальных роботов, которые могли бы делать всё не хуже китайского рабочего.

В настоящий момент все технические проблемы, с этим связанные, решены. Прежде всего – две основные: роботы научились ходить и двигать руками.

Это моменты принципиальные. Вся инфраструктура, которая у нас есть, завязана на человека и его возможности. Если робот хочет сравниться хотя бы с китайским рабочим, он должен уметь перемещаться по тем же поверхностям, что и китайский рабочий. Например, подыматься или спускаться по лестнице, неся груз. Точно так же, он должен уметь делать руками то же, что и рабочий-человек: брать любой инструмент и использовать по назначению.

Из всего сказанного вроде бы следует, что роботы будут антропоморфными: две руки, две ноги, голова. Это не так. Скорее всего, ног у робота будет четыре, рук две, а вся электроника – в корпусе. А вместо головы будет «сенсорная конечность» - то есть нечто вроде руки, но с телекамерами, микрофонами и прочими такими вещами.

Почему так? Потому что четыре ноги лучше, чем две. Человек ходит на двух ногах только потому, что переднюю пару конечностей нужно было высвободить. Но вообще это не очень-то удобно, особенно в плане переноски грузов. Робота же лучше сразу делать как «коня» - с широкой спиной, на которую можно что-то положить, или даже усесться. Что касается головы – опять же, расположение мозга у живых существ зависит от его близости к органам чувств: нервы несовершенны, передача сигнала от глаза к мозгу, находись он в животе, заняла бы слишком много времени. Но у робота такой проблемы нет, поэтому компьютер будет размещаться в корпусе над аккумулятором.

Так что роботы будут похожи на кентавров с маленькими головами, состоящими исключительно из «глаз и ушей». Причём использоваться будут не только свои сенсоры: роботы будут иметь возможность подключаться и к чужим (например, к отдельно летящему коптеру), а также и к телекамерам, микрофонам и разнообразным датчикам, которыми будет утыкано буквально всё. Кроме того, они будут пользоваться данными компьютеров, куда стекается разнообразная информация. То есть такие функции, как «автопилот», будут заложены в них изначально.

Роботы ожидаются разноразмерные: начиная от огромных и кончая крохотными. Например, робот-погрузчик на атомной станции может быть высотой с двухэтажный дом, а домашний робот-уборщик – размером с тарелку.

«Интеллект» робота будет простым и примитивным. Он способен понимать базовые команды типа «подай», «принеси», «поди вон» и специализированные типа «вставь винтик в это отверстие и закрути гайкой до появления сопротивления такого-то». Впрочем, голосовые команды он будет получать редко: действиями робота будут управлять операторы через что-нибудь вроде вай-фая или блютуфа. Это будет полностью аналогично (и даже проще) управления нарисованным героем компьютерной игры. То есть робот будет стоять у конвейера или таскать грузы, а оператор будет сидеть в кафе, следить за его действиями через ноутбук и время от времени щёлкать мышкой.

Соответственно, «рабочие профессии» отойдут тем, кому не лениво возить мышкой по коврику. Скорее всего, это будет лёгкий заработок для детей, подростков, инвалидов, альтернативно одарённых и т.п. Выглядеть со стороны это будет примерно так.

При этом роботы будут ещё и самообучаться. Начиная от банальной оптимизации уже известных маршрутов передвижения и кончая тонким освоением всяческих умений. Умениями будут ещё и обмениваться. Так что всё завертится очень споро.

Следует ли из этого, что роботы отберут у людей множество рабочих мест, выгнав бедолаг на улицу?

Нет, конечно. Потому что возрастёт скорость создания и внедрения новинок. Условный «новый айфон» будет появляться не раз в год, а раз в месяц. Понадобится ещё больше разработчиков, дизайнеров, контролёров качества и т.п. Появятся и новые профессии.

С другой стороны, производительность труда будет достигнута такая, что вопрос об обязательности работы «для прокорма» в развитых странах отпадёт навсегда. Впервые в истории человеческой цивилизации поговорка «кто не работает, тот не ест» потеряет актуальность. «Собственно жизнь» перестанет стоить денег. Образуется новый класс – имущие безработные.

И как же они будут жить-поживать? Об этом – в следующей статье.

Константин Крылов