Н.М.Амосов - основоположник биокибернетических информационных технологий Николай Михайлович Амосов о своей жизни и творчестве Иллюстрации. Литература. Дополнительные материалы

Н.М.Амосов - основоположник биокибернетических информационных технологий

Весь раздел целиком, кб
Материал подготовлен к.т.н.А.М.Касаткиным и к.т.н.Л.М.Касаткиной, сотрудниками отдела "Нейросетевые технологии обработки информации" Международного научно-учебного центра информационных технологий и систем НАН Украины, (первыми аспирантами Н.М.Амосова в области кибернетики).
"Библия" отдела биокибернетики
Специфика школы Н.М.Амосова
Сеть информационных моделей (М-сеть)
Робототехнический период
Нейрокомпьютеры
Учитель
Моделирование в социологии
Иллюстрации. Литература. Дополнительные материалы.

Робототехнический период

Изначальная направленность работ школы Амосова на комплексное моделирование психических функций в значительной мере определила "робототехническую" тенденцию дальнейших исследований, проводимых в Отделе.

Следует отметить, что в 80-х годах ХХ века робототехническая тематика стала в СССР весьма популярной; имели место даже непосредственные указания партии и правительства на особую актуальность работ в данном направлении. Была, таким образом, создана определенная ниша, в которой многие разработчики проблем искусственного интеллекта (ИИ) могли найти свое место. Со временем, однако, выяснилось, что промышленность страны не может обеспечить эффективное использование предлагаемых наукой высокоинтеллектуальных устройств, так что робототехнический бум постепенно заглох. Тем не менее, в течение нескольких лет, работы в этом направлении приносили весьма интересные научные результаты.

Признаки надвигающегося кризиса нейрокибернетики стимулировали работы, направленные на получение результатов, которые могли бы иметь практическое, прикладное значение. Для Отдела Н.М.Амосова такие исследования естественным образом оказались связанными с созданием макетов автономных подвижных роботов и разработкой нейросетевых систем управления. Надо сказать, что на начальном этапе этой "макетной эпопеи" Николай Михайлович был категорически против такого отвлечения на "железки". Но его удалось убедить, в итоге было разработано и исследовано целое семейство таких роботов. Инициатором и руководителем работ этого направления был сотрудник Амосовского Отдела Э.М.Куссуль (после ухода Н.М.Амосова с должности зав.отделом именно он возглавил отдел биокибернетики). В 1972-1975 г.г. был создан первый в СССР автономный транспортный робот "ТАИР". Его разработка завершилась успешной демонстрацией полученных результатов на IV международной конференции по ИИ в г.Тбилиси (Грузия), 1975 г. (был снят и показан на конференции короткометражный фильм о ТАИРе). Робот демонстрировал целенаправленное движение в естественной среде, обход препятствий и т.п. ТАИР представлял собой трехколесную самоходную тележку, снабженную системой датчиков (дальномер и тактильные датчики). Управлялся он аппаратно реализованной нейронной сетью (узлы сети - специальные электронные схемы, собранные на транзисторах; связи между узлами - резисторы).

Испытания ТАИРа проводились в парке возле Амосовской клиники сердечной хирургии. (Отдел биокибернетики в то время находился на ее территории и Н.М.Амосов руководил тогда одновременно и клиникой и Отделом). Робот должен был во время движения обходить препятствия в виде людей, деревьев, скамеек и т.п. Цель движения робота задавалась координатами точки на местности. Экспериментальное исследование ТАИРа продемонстрировало принципиальную возможность создания полностью автономного робота, управляемого аппаратно реализованной нейронной сетью. В то же время оно показало всю сложность организации взаимодействия робота с естественной средой и необходимость использования обучающихся нейронных сетей. Исследование возможности создания обучающихся роботов с нейросетевыми системами управления было проведено на созданном в 1979 г. макете МАЛЫШ.

В дальнейшем было создано еще несколько роботов, на которых проверялись различные схемы управления движением и взаимодействия с внешней средой. В 1980-1981 гг. был создан макет транспортного робота STAR, на котором отрабатывались алгоритмы управления "большого" транспортного робота, создаваемого на базе серийного автопогрузчика.

Исследование и совершенствование алгоритмов управления роботом при движении в естественной среде было продолжено в 1984-1986 гг. на макете МАВР. Эта работа проводилась по заказу Министерства обороны СССР и была направлена на создание автономного робота, способного целенаправленно передвигаться в условиях сложной пересеченной местности. Оригинальные конструктивные решения обеспечили МАВРу высокую проходимость и надежную защиту схем управления, которые были размещены внутри бочкообразных колес. Информация о внешней среде поступала от дальномеров, оптических и тактильных датчиков на программно реализованную (бортовой компьютер) нейронную сеть. В результате обработки входной информации принималось решение о направлении перемещения или других операциях, включенных в блок принятия решений. Принятые решения активировали соответствующие исполнительные механизмы.

Исследование МАВРа завершили "робототехнический" период школы Н.М.Амосова. Полученные результаты описаны в коллективной монографии "Нейрокомпьютеры и интеллектуальные роботы". Следует отметить, что эта монография обобщает основные результаты работ отдела за 80-е годы и ее содержание далеко выходит за рамки собственно робототехнической тематики. В частности, в ней нашли отражение результаты интенсивных исследований, направленных на создание методов и практических приемов использования нейросетей при построении экспертных систем, основанных на формализации оценочных экспертных знаний, обычно весьма расплывчатых и трудно формализуемых. Практическим результатом этих работ явилось создание инструментальной программной системы VESTA, поддерживающей работу эксперта по автоформализации собственных знаний в виде нейросетевой структуры, способной автоматически трансформироваться в систему поддержки принятия решений.


Нейрокомпьютеры