Vi lever i en tid fylt med roboter - både de som svarer på kommandoer utstedt av en person og de som autonomt svarer på et program plassert i operativsystemet deres. Uansett hvordan de fungerer, og mer grunnleggende, er roboter verktøy ment for å utføre oppgaver som er repeterende eller farlige, ofte i situasjoner som krever høy presisjon eller for å tjene som menneskelig fullmektig. Interessant nok har roboter også vært en grunnleggende i fiksjon siden antikken - et av de tidligste eksemplene var bronsegiganten, Talos, i Homers IIiad. De har også blitt brukt som en forseggjort metafor for menneskehetens forhold til teknologi. Så om begrepet "robot" fremkaller en visjon om Frankenstein eller Tickle Me Elmo, er de ikke lenger bare et figur av fruktbare forestillinger, og menneskers tillit vokser eksponentielt. For eksempel spiller roboter i økende grad en betydelig rolle i amatørastronomi - bildet som følger med denne diskusjonen ble produsert gjennom robotassistanse.
Robot ble først brukt av Karel Capek, et tsjekkisk skuespill, i sitt science fiction-skuespill fra 1921, R.U.R. (Rossums Universal Robots). Det ble myntet av broren hans og kommer fra de tsjekkiske og slovakiske ordene robota (en tvangsarbeider eller serve) og robotovat (til slave) som har vært i bruk siden det tiende århundre. I stykket produserer Rossums fabrikk mekaniske slaver som har et menneskelig utseende. Disse mekanismene ble gjenstand for misbruk av menneskene som møter dem til de får følelser og slår seg sammen i opprør av deres plage. Etter hvert erobrer de verden og desimerer menneskeheten, men innser snart tålmodigheten til seieren, fordi de ikke kan reprodusere og forevige arten. Som en siste plottvending løser det siste gjenværende mennesket, som heldigvis er en vitenskapsmann, dette problemet ved å lage en mannlig og kvinnelig robot før han også utløper.
Temaet med roboter som gjenstander av mistillit og frykt tok litterær rot før Capeks skuespill da Mary Wollstonecraft Shelley publiserte, det som anses å være, det første verket med science fiction-Frankenstein eller The Modern Prometheus - i 1818. I Shellys historie, en overmenneskelig, intelligent og helt kunstig skapt skapning vender seg mot skaperen og ødelegger ham for å redde seg fra forfølgelse. Historiens hovedperson, Frankensteins monster, regnes for å være den første roboten i litteraturen, og den skapte en mal for hundrevis av robotkarakterer som fulgte.
Imidlertid har andre, mye mer velvillige eksempler dukket opp i fiksjon som tar unntak av roboter som fryktelige eller farlige. Tenk på den elskede Tin Man, som først dukket opp i L. Frank Baums The Wonderful Wizard of Oz, utgitt i 1900. Robby the Robot ble en av de mest kjente robotene som dukket opp på kino da han inntok en fremtredende rolle i filmen fra 1957, Forbidden Planet, som et annet eksempel. K-9 var en konstant følgesvenn i lang levetid Dr. Who TV-serier på BBC og Marvin, den deprimerte og paranoide roboten, fikk helt uventede egenskaper i Douglas Adams Haikerens guide til galaksen. Det er mange, mange flere.
Orion Deep field (detalj av M78)
Klikk for å forstørre
Den ledende eksponenten for passiv og praktisk robotikk måtte være Isaac Asimov, doktor i biokjemi, og verdens mest produktive forfatter av science fiction og populærvitenskap, som gikk bort i 1992. Asimovs mest karakteristiske bidrag til science fiction var gjenopprettelsen av roboten som et vitenskapelig verktøy i stedet for som et rovdyrmonster. Han skildret roboter som logiske konstruksjoner med intelligente sikkerhetstiltak mot misbruk. Konflikter oppsto fra samspillet mellom robotprogrammering, kjent som de tre lovene til robotikk, og uventede situasjoner, eller menneskelig mangel på forståelse av deres humanoide verktøy. Asimov begynte sine robothistorier før datamaskiner eller dataprogrammering var viden kjent, men han forutså riktig nok mange av problemene som virkelige programvareforfattere og brukere har hatt.
Konseptet om en menneskeskapt skaperverk unnfanget å utføre i stedet for skaperen, kan spores mye lenger tilbake i historien. For eksempel ble en av de første innspilte designene av en robot, laget av Leonardo da Vinci en gang i nærheten av 1495, gjenoppdaget i Da Vincis bærbare datamaskiner i løpet av 1950-årene. Hans detaljerte tegninger avbildet en mekanisk ridder som var i stand til å sette seg opp, artikulere armen og vri hodet. Dessverre er det ikke kjent om Leonardos mekaniske mann noen gang ble bygget, men tegningene hans er fantastiske!
Nikola Tesla anses å ha konstruert et av de første robotstyrte enhetene da han med suksess demonstrerte en radiostyrt båt for publikum på Madison Square Garden i 1898. Han så for seg fjernstyrte torpedoer for marinen ved å bruke radio for å koble operatøren til våpenet . Det var basert på flere patenter som falt under paraplybegrepet hans kalt teleautomation. Han foreslo også å bruke teleautomation med fjernstyrte fly og bakkekjøretøyer og spådde nøyaktig at maskiner ville ha sin egen intelligens en gang i fremtiden.
Vi lærer barna våre historie som en lineær progresjon der en hendelse fører til en annen som følger mer eller mindre en rett linje hvis vei blir tydelig over tid. Dette er også slik de fleste voksne vurderer fortiden når de blir reflekterende, men menneskehetens historie - vår kultur og oppfinnelser - er langt, langt mer komplisert enn det. Menneskets fortid er mer som et vannskjulområde, der flere små bekker sildrer nedover samtidig, konvergerer uventet og danner større strømmer som til slutt kombineres for å skape den mektige elven vi kaller historie. I stedet for å betrakte historien som en boks innholdsfortegnelse, er det faktisk mer nøyaktig å tenke på menneskehetens fortid som indeksen til en bok der ett element har mange referanser til andre gjennom årsak og virkning. Historie er faktisk en sammenkoblet nett som Internett. For eksempel kom innovasjonen som drev vår økende avhengighet av roboter fra en annen unik oppsiktsvekkende oppfinnelse som påvirker alle livene våre og som vårt moderne samfunn nå er basert på - datamaskinen.
Orion Deep field (detalj av beltestjerner)
Klikk for å forstørre
Da datamaskinen ble omfavnet av næringslivet, allerede på 50-tallet, spredte en følelse av frykt seg langsomt blant arbeidstakere for at deres harde arbeid, engasjement, lojalitet og levebrød kunne trivialiseres og brukes av en maskin. Denne mistanken har ikke helt forsvunnet over tid. Kanskje har det ganske enkelt blitt en av livets forståede økonomiske realiteter sammen med det moderne konseptet out-sourcing. Imidlertid var det et innsiktsfullt film, med tittelen Skrivebordssett, utgitt i 1957, som dreide seg om et fiktivt kringkastingsnettverk som skaffet datamaskiner for å oppveie arbeidsmengden som var ventet av en ventende fusjon. På den tiden begynte datamaskiner allerede å erstatte hele kontorer for funksjonærer, og de fleste amerikanere visste ikke så mye om disse enhetene. Filmen var med på å forberede de som så den for endringene datamaskiner var i ferd med å gjøre i samfunnet generelt. Historienes moral, i hovedsak en romantisk komedie, ble uttrykt av en av hovedrollene: en datamaskin er ikke et monster som vil fjerne menneskers jobber, men et verktøy som vil gjøre deres arbeid enklere og morsommere. Selvfølgelig overser denne forenklede forklaringen det faktum at den enklere jobben kan være noe helt annet!
Uansett, da datateknologi konvergerte med robotforskning i løpet av de siste tiårene, eksploderte eksplosjonen av hverdagslige roboter og deres verktøy som mekaniske tjenere.
I dag er roboter produktive i masseproduksjon av produkter der repeterbar presisjon er et krav. Bilprodusenter har for eksempel i økende grad vært avhengige av industriroboter for å male, sveise og hjelpe til å montere biler, og resultatene har økt påliteligheten og kvaliteten på varene deres betydelig. Automated Guided Vehicles (AGV's) brukes til lagring for å flytte materialer etter innebygde ledninger eller stole på laserveiledning for navigering i anlegget. På sykehus, AGVs skyttemedisiner eller pasientmåltider til sykepleiestasjoner, og når den er ferdig, kommer den tilbake til ladestasjonen og venter på neste oppgave - alt uten inngrep.
Roboter blir ønsket velkommen inn i hjemmene våre som støvsugere, gressklippere og, i Japan, som ledsagere. Vi trenger heller ikke se lenger enn på leketøyene vi gir barna våre - som nevnt i begynnelsen av denne diskusjonen, en av de hotteste varene til jul 2006 var Tickle Me Elmo, den siste inkarnasjonen av en svært sofistikert robotlek for ungdommer.
Orion Deep field (detalj av Horsehead og Flame Nebulae)
Klikk for å forstørre
Roboter brukes også i plikter som er kjedelige, skitne eller for farlige til å risikere eller opprettholde en persons liv, for eksempel bombehending eller i utforskning av verdensrommet. Hver sonde sendt av NASA, ESA, Russland, Japan eller andre romfartsnasjoner er en hovedsakelig semi-autonom robot som de to tilsynelatende uovervinnelige Mars-rovers, Spirit and Opportunity, er de nåværende plakatbarn.
Robotikk har funnet veien til amatørastronomi - hundretusener av rimelige, bærbare teleskoper er nå utstyrt med sofistikerte datamaskiner som automatisk kan forstå geografisk plassering, klokkeslett på dato og dato og lokalisere objekter i himmelen med noen enkle knappeklikk fra observatøren. Imidlertid krever disse enhetene fortsatt at operatøren skal være i nærheten, bundet av en ledning mellom instrumentet og en håndholdt kontroller.
I løpet av de siste årene, som begynte ved årtusenskiftet, ble produkter og programvare tilgjengelig som utnyttet Internett for å muliggjøre fjernstyring av observatorier og teleskoper. Opprinnelig begrenset til profesjonelle fasiliteter som har enorme kostnader for både utstyr og kommunikasjon, har fjernstyring av teleskopdrift blitt innenfor budsjettmulighetene til motiverte astrofotografer, high end, som Rob Gender, som skapte bildet som følger med denne diskusjonen. Du kan se den største versjonen her.
Rob er uten tvil en av (hvis ikke) verdens mest kjente og talentfulle deep space-fotografer. Rob og en kone til tvillinger bor i Nord-sentrale Connecticut, hvor han også er lege på heltid ved et sykehus i Hartford-området. I nesten ti år produserte han stemningsfulle bilder fra innkjørselen ved siden av forstadsboligen, mens han holdt seg hele natten langs teleskopet og kameraet sitt mens de slurpet opp stjernelyset. For rundt halvannet år siden tok han et stort sprang i en konstant søken etter å forbedre bildene sine ved å åpne et fjernstyrt, robotobservatorium i de sør-sentrale fjellene i New Mexico.
Roboten hans er flådd av en kommersielt tilgjengelig glassfiberstruktur. Når den er i drift, ser observatoriet ut som en knebøy, runde sykloper som stirrer intenst på nattehimmelen over. Synet oppnås gjennom et 11 megapiksel astronomisk kamera som er festet til et 20-tommers, f / 8 Ritchey-Chretien-teleskop. Hjernen til det eksterne anlegget hans blir levert av en pakke med orkestrerte applikasjoner som ligger i en datamaskin på toppen av skrivebordet, som du kan få tilgang til med høy hastighet over Internett hvor som helst i verden. I tilfelle uventet systemfeil eller nødssituasjon, ytes hjelp og sikkerhet på stedet av supportpersonell 24X7.
Hver klar natt, når månen ikke er synlig, vil Rob finne sitt sitt på hjemmekontoret i New England og snakke med sitt sørvestlige observatorium. Etter å ha mottatt sin målrettet informasjon, dreper og låser teleskopet på plass når kuppelens øye åpnes og roterer for å gi et uhindret syn på himmelen. Deretter åpnes kameralukkeren og den nattlige bildebehandlingen starter. Sensorer videresender informasjon om temperatur, fuktighet, skydekke og vindhastighet på stasjonen. Noen av disse faktorene kan påvirke de planlagte bildeplanene for nettene, men robotoppsettet er designet for å opprettholde en konstant årvåkenhet og stenge observatoriet hvis værforholdene brytes utover forhåndsinnstilte parametere. I stedet for å forbli våken og personlig ta vare på utstyret sitt, som han gjorde i mange år tidligere, legger Rob seg til sengs og får en god natts søvn - observatoriet går uten behov for ytterligere inngrep!
Orion Deep field (detalj om The Great Nebula- M42)
Klikk for å forstørre
Robs oppsett er ikke unikt; dusinvis av amatørastronomer har åpnet eller planlegger lignende situasjoner. Noen befinner seg i bakgårdene mens andre er på motsatt side av planeten, takket være internettets gjennomgripende. Stadig flere astronomer, både amatører og profesjonelle, som ikke har budsjett til å etablere et personlig robotobservatorium, benytter seg av installasjoner som er tilgjengelige for utleie hver time eller natt. For eksempel tilbyr Global-rent-a-scope.com teleskoper i forskjellige størrelser som er lokalisert i USA, Australia og Afrika. I Europa tilbyr The Virtual Telescope en Celestron 11 og en Takahashi FS-102. Stonehenge-observatoriet og mitt eget Blackbird-observatorium gir hver for seg et 20-tommers Ritchey-Chretien-instrument for leie av timer.
Bildet med denne diskusjonen byr på en fantastisk visjon. At dette bildet ble eksponert ved hjelp av et robotobservatorium, gjør det til en enda mer utrolig prestasjon. Det representerer over femti timers eksponering trent på den sentrale delen av stjernebildet Orion. Fire brede felteksponeringer ved bruk av en 4-tommers astrografisk refraktor ble sømløst sydd for å skape kroppen til denne mosaikken, men bilder med høyere oppløsning ble også kombinert for å forbedre klarheten. Mange i amatørfotografiene vurderer dette bildet til det beste som noen gang er produsert av en ikke-profesjonell astronom.
Scenen viser et sted 1500 lysår fra der vi bor. Den når fra M78, nederst til venstre, til Hunter's mest belte-stjerne, øverst i venstre hjørne. Venstre og litt under sentrum er regionen Horsehead og Flame Nebulae. Øverst til høyre ligger den store tåken i Orion - det største stjernefødselsområdet nær Jorden. Seksjonen som strekker seg diagonalt nederst til høyre er fylt med det virvlende materialet fra Orion Molecular Cloud Complex som strekker seg langt utenfor grensen til denne enorme himmelskiven.
Har du bilder du vil dele? Legg dem ut på Space Magazine astrofotograferingsforum eller send dem på e-post, så kan det hende at vi har et i Space Magazine.
Skrevet av R. Jay GaBany
