"Vanha, paha imperiumi", Microsoft on kriisissä. Ehkä sielläkin on tajuttu, että PC-ohjelmistoliiketoiminnan perusta vahvana voiton tuottajana ja jatkuvan kasvun turvaajana on luhistumassa. Tällä bisneksellä on 5-10v elinaikaa. Perustan nakertajina ovat mobiiliviestintä ja (hieman kiistanalaisesti) "cloud computing", pilviprosessointi.
Mikä on uuden asetelman valtias, uusi imperiumi? Kotoinen Nokiamme yrittää ottaa osansa, mutta silmiin pistävämpää on Applen agressiivisyys. Onko Apple uusi, paha imperiumi, joka pyrkii nujertamaan kilpailun ja kaikin mahdollisin keinoin kaventamaan kuluttajien valinnanvapautta niiltä osin kuin sille itselle on edullisinta? Minusta näyttää siltä. Apple ei koskaan ole ole ollut millään mittarilla avoimen tietojenkäsittelyn kannattaja. Se on ollut aina, häviöllä ollessankin, suljetumpi kuin kilpailijansa. Jobs on varmasti todennut, että Mac ei ole tulevaisuuden rahasampo: kasvu on haettava muualta ja kyynerpäät on pidettävä terävinä.
Uusi keskustelu Jobsin ärhentelystä Abodelle paljastaa pelin henkeä. Jobsin tekosyyt Flashin teknisistä puutteista ja jopa avoimuuden puutteesta (!!!!) tuskin ovat todellinen motiivi. Todellinen ärtymisen syy lienee se, että Flash ja Abode yleensäkin tukevat "cross platform" kehitystä. Siitä ei uudeksi imperiumiksi tähtäävä Apple alkuunkaan pidä.
Pitäkää silmät auki!
"Steve Jobs believes he's gambling Apple's future on an all-or-nothing push into a new market"
sunnuntai 2. toukokuuta 2010
keskiviikko 28. huhtikuuta 2010
Propeller-mikrokontrolleri
Kuten olen jo kertonut ( lojban-blogi ) olen alkanut kehittää tutkimusympäristöä käsitteellisen ajattelun, "alisymbolisen ajattelun" ja aistihavaintojen välisen suhteen luonteen selvittämiseski. Tutkimusympäristö on pieni, itsekseen liikkuva ja ympäristöään aistiva robotti. Homma jakaantuu selvästi kahteen erilliseen kehityskohteeseen:
1. Robotti, sen mekaniikka, elektroniikka ja ohjelmisto.
2. Pieni ARM-pohjainen linux-kortti, jossa toimii varsinainen "ajatteleva ohjelmisto".
Koska en halua kovasti panostaa kohtaan 1., valitsin kehityksen lähtökohdaksi mielestäni parhaan valmiin perustan tarjoavan, kohtuuhintaisen robotti-rakennussarjan: Parallaxin Stingray.
Mutta koska laitteisto on kiinnostava ja Stingrayn P8X32A, Propeller, mikro-ohjain hyvin poikkeuksellinen ja jopa edistyksellinen, lienee parasta kertoa lähemmin mistä on kysymys ja mitä olen oppinut. Stingray-robotti on "keskikokoinen" harrastelijarobotti. Pienimmät ovat nyrkinkokoisia (viivanseurantakoneita) ja suurimmat lastenvaunujen kokoisia. Stingray on n. 28x37cm ja 15cm korkea. Siinä on kahden DC-moottorin differentiaalikäyttö (kuten esim pölyimuriroboteissa), ei siis kääntyviä pyöriä kuten RC-autoissa (joita myös harkitsin pohjaksi). Ohjainkortti sisältää jänniteregulaattorit, kaksois-H-siltamoottorinohjaimen, sarja-EEPROM-muistin, USB-liitäntäpiirin (IDE-liitäntä), rinnakkais-IO-puskurit ja tietysti P8X32A-mikro-ohjaimen. DC-moottoreille on siis suoraan liittimet ja 24 bittiä digitaalista IO:ta mahdollistaa erilaisten antureiden (esim ultraääni-sonarit) ja toimilaitteiden (esim servot) melko ongelmattoman sähköisen liittämisen. Tarvittava ohjelmisto on oma tarinansa.
P8X32A-Propeller-mikro-ohjain sisältää kahdeksan 32-bittistä suoritinta ja 36 ktavua RAM-muistia, johon ohjelma ladataan, joko suoraan ulkoiselta USB-väylältä (UART-välivaiheen kautta), tai EEPROM-muistista. Kahdeksan suoritinta toimivat eräänalisessa symmetrisessä SMP-arkkitehtuurissa. Niillä on pieni oma muisti ja yhteinen isompi muisti. Keskinäinen kommunikointi tapahtuu yhteisen muistin, IO:n kautta tapahtuvan synkronoinnin ja semaforilogikan avulla. Tämä ei ole ihan helppoa sille, joka ei ole rinnakkaisajatteluun tottunut. Mutta opettavaista on!
Erikoista suorittimissa on, että niillä ei ole perinteisiä keskeytyksiä: jokaisessa suorittimessa voi toimia vain yksi taski, ohjelmasäie. Mutta ohjelman ei tarvitse pollata mitään, vaan asettua odottamaan jotakin tapahtumaa, ajanhetkeä tai IO-muutosta. Konsepti on outo, mutta toimiva: reaaliaikavaste on todella nopea, ja kahdeksalla suorittimella pääsee niin pitkälle kuin pienehköllä muistillakin: kokoonpano on melko tasapainoinen.
P8X32A-mikro-ohjainta voi ohjelmoida (päävaihtoehto) SPIN-skriptikielellä, assemblyllä tai C:llä. C-ympäristöä en ole kokeillut. SPIN-tulkki syö aika paljon suorittimien tehosta, mutta säästää muistia ja se merkitsee minulle. SPIN on olioperustainen, ei oikea olio-orientoitunut kieli: siis esim periytymistä ei tueta, mutta luokkia ja niiden instansseja kyllä.
Stingray-robotti, P8X32A-mikro-ohjain ja SPIN-ohjelmointikieli olisivat erinomainen tapa päästä alkuun ohjelmointi- ja robottiharrastelussa, oppia ja sisäistää heti alkuun kaksi hyvin tärkeää asiaa: olioajattelu ja rinnakkaisajattelu. Multicore-toteutukset ovat lähitulevaisuuden keskeinen haaste). Siis myös oppilaitoksiin ympäristö sopisi loistavasti. Mutta nopeiden, rinnakkaisten ajoitusten ohjelmointi ei ole helppoa ja minä totesin pian tarvitsevani apua. Simulaattori olisi kova juttu, mutta kun sellaista ei ole tarjolla, ostin 16-bittisen Zeroplus-logiikka-analysaattorin. Se on edullinen USB-liitännäinen, PC:tä käyttöliitäntänään käyttävä laatikko. Siitä on ollut merkittävä apu esim. moottoreiden PWM-ohjauksen ja ultraääni-sonarin ohjauksen toteutuksessa.
Näyttää nyt siltä, että minulla on melko pian projektisuunnitelman mukainen robotin "aivorunko", matelijanaivot tavoitteen mukaisessa kunnossa ja voin vielä hieman leikkiä esim toteuttamalla jonkinlaisen yksinkertaisen SLAM-algoritmin SPIN-kielellä ja siten hankkia kokemusta todellisen "alisymbolisen mallin" myöhäisempää toteuttamista varten.
1. Robotti, sen mekaniikka, elektroniikka ja ohjelmisto.
2. Pieni ARM-pohjainen linux-kortti, jossa toimii varsinainen "ajatteleva ohjelmisto".
Koska en halua kovasti panostaa kohtaan 1., valitsin kehityksen lähtökohdaksi mielestäni parhaan valmiin perustan tarjoavan, kohtuuhintaisen robotti-rakennussarjan: Parallaxin Stingray.
Mutta koska laitteisto on kiinnostava ja Stingrayn P8X32A, Propeller, mikro-ohjain hyvin poikkeuksellinen ja jopa edistyksellinen, lienee parasta kertoa lähemmin mistä on kysymys ja mitä olen oppinut. Stingray-robotti on "keskikokoinen" harrastelijarobotti. Pienimmät ovat nyrkinkokoisia (viivanseurantakoneita) ja suurimmat lastenvaunujen kokoisia. Stingray on n. 28x37cm ja 15cm korkea. Siinä on kahden DC-moottorin differentiaalikäyttö (kuten esim pölyimuriroboteissa), ei siis kääntyviä pyöriä kuten RC-autoissa (joita myös harkitsin pohjaksi). Ohjainkortti sisältää jänniteregulaattorit, kaksois-H-siltamoottorinohjaimen, sarja-EEPROM-muistin, USB-liitäntäpiirin (IDE-liitäntä), rinnakkais-IO-puskurit ja tietysti P8X32A-mikro-ohjaimen. DC-moottoreille on siis suoraan liittimet ja 24 bittiä digitaalista IO:ta mahdollistaa erilaisten antureiden (esim ultraääni-sonarit) ja toimilaitteiden (esim servot) melko ongelmattoman sähköisen liittämisen. Tarvittava ohjelmisto on oma tarinansa.
P8X32A-Propeller-mikro-ohjain sisältää kahdeksan 32-bittistä suoritinta ja 36 ktavua RAM-muistia, johon ohjelma ladataan, joko suoraan ulkoiselta USB-väylältä (UART-välivaiheen kautta), tai EEPROM-muistista. Kahdeksan suoritinta toimivat eräänalisessa symmetrisessä SMP-arkkitehtuurissa. Niillä on pieni oma muisti ja yhteinen isompi muisti. Keskinäinen kommunikointi tapahtuu yhteisen muistin, IO:n kautta tapahtuvan synkronoinnin ja semaforilogikan avulla. Tämä ei ole ihan helppoa sille, joka ei ole rinnakkaisajatteluun tottunut. Mutta opettavaista on!
Erikoista suorittimissa on, että niillä ei ole perinteisiä keskeytyksiä: jokaisessa suorittimessa voi toimia vain yksi taski, ohjelmasäie. Mutta ohjelman ei tarvitse pollata mitään, vaan asettua odottamaan jotakin tapahtumaa, ajanhetkeä tai IO-muutosta. Konsepti on outo, mutta toimiva: reaaliaikavaste on todella nopea, ja kahdeksalla suorittimella pääsee niin pitkälle kuin pienehköllä muistillakin: kokoonpano on melko tasapainoinen.
P8X32A-mikro-ohjainta voi ohjelmoida (päävaihtoehto) SPIN-skriptikielellä, assemblyllä tai C:llä. C-ympäristöä en ole kokeillut. SPIN-tulkki syö aika paljon suorittimien tehosta, mutta säästää muistia ja se merkitsee minulle. SPIN on olioperustainen, ei oikea olio-orientoitunut kieli: siis esim periytymistä ei tueta, mutta luokkia ja niiden instansseja kyllä.
Stingray-robotti, P8X32A-mikro-ohjain ja SPIN-ohjelmointikieli olisivat erinomainen tapa päästä alkuun ohjelmointi- ja robottiharrastelussa, oppia ja sisäistää heti alkuun kaksi hyvin tärkeää asiaa: olioajattelu ja rinnakkaisajattelu. Multicore-toteutukset ovat lähitulevaisuuden keskeinen haaste). Siis myös oppilaitoksiin ympäristö sopisi loistavasti. Mutta nopeiden, rinnakkaisten ajoitusten ohjelmointi ei ole helppoa ja minä totesin pian tarvitsevani apua. Simulaattori olisi kova juttu, mutta kun sellaista ei ole tarjolla, ostin 16-bittisen Zeroplus-logiikka-analysaattorin. Se on edullinen USB-liitännäinen, PC:tä käyttöliitäntänään käyttävä laatikko. Siitä on ollut merkittävä apu esim. moottoreiden PWM-ohjauksen ja ultraääni-sonarin ohjauksen toteutuksessa.
Näyttää nyt siltä, että minulla on melko pian projektisuunnitelman mukainen robotin "aivorunko", matelijanaivot tavoitteen mukaisessa kunnossa ja voin vielä hieman leikkiä esim toteuttamalla jonkinlaisen yksinkertaisen SLAM-algoritmin SPIN-kielellä ja siten hankkia kokemusta todellisen "alisymbolisen mallin" myöhäisempää toteuttamista varten.
lauantai 17. huhtikuuta 2010
Avaruusteknologian mielekkyys
Amerikan Yhdysvaltojen hötkyilevä avaruustutkimus herättää monissa ihmisissä tunteita. 60-luvulla käytiin kiihkeä, kustannuksissa tinkimätön kylmänsodanhenkinen kuukilpa. 70-80-luvuilla saatiin tuskan, hien ja ihmisuhrien kautta toteutetuksi teknisesti ontuva sukkulajärjestelmä, joka on palvellut kohtuullisesti, mutta suurin kustannuksin, kahta pahaa onnettomuutta lukuunottamatta. Taustalla on monta aloitettua lupaavaa seuraavan sukupolven järjestelmän kehitystä, jotka kaikki on kuitenkin aina hyllytetty hallitusten vaihtuessa. Nyt kun 40v takaista teknologiaa ollaan museoimassa, ilman että korvaavaa olisi kehitetty ajoissa, etsitään syyllistä. Kun Obama hyllytti kummallisen Constellation-hankkeen, monet tuntuvat syyttävän tilanteesta häntä.
Vastapainoksi miehitettyjen avaruuslentojen pysähtyneisyyden aikakaudelle, miehittämättömien planettaluotainten tasaisesti jatkuva edistys on tuottanut upeita tuloksia, hienoa ymmärrystä aurinkokunnastamme ja maailmankaikkeudesta laajemminkin.
Sekä EU:n että Venäjän avaruustoiminta on ollut melko matalaprofiilista, mutta miehittämättömien luotainten teknologia on molemmilla hiljalleen parantunut.
Miksi?
Miksi avaruusteknologia on tärkeää, eikä rahan tuhlausta? Jos et ole elämänarvoiltasi kyyninen, itsekeskeinen kvarttaalikapitalisti tai vastaava, vaan arvostat tietoisuutta itseisarvoisena ilmiönä maailmankaikkeudessa, silloin tietoisen elämän säilyttäminen kauas ennakoimattomaan tulevaisuuteen on sinulle myös itseisarvoista. Avaruusteknologialla on minulle kaksi tavoitetta:
1. Hankkia tärkeää tietoa maailmakaikkeuden olemuksesta, olosuhteista, joissa biologinen elämämme joutuu jatkossakin toimimaan.
2. Mahdollistaa joskus kauempana tulevaisuudessa tietoisen elämän jatkuminen muuallakin kuin maapallon pinnalla. Tietoisuus on arvokas ilmiö maailmankaikkeudessa ja paremmassa turvassa, jos se on levinnyt laajalle kaikkeuteen, myös toisiin aurinkokuntiin.
Miten?
Hötkyileminen on turhaa. Avaruusteknologian kehityksen on oltava erittäin pitkäjänteistä. Tärkeämpää on teknologian kehitys, kuin lyhytnäköiset näyttävät tempaukset. Constellation-projekti edusti viimeksimainittuja, siksi sen lopettaminen tuhlauksena oli terve aloite Obamalta. Tärkeää on kehittää teknologiaa, jonka avulla avaruusmatkailusta tulee kohtuuhintaista rutiinia. Kertakäyttöteknologiasta on päästävä eroon. Miehitetyt avaruuslennot voidaan edelleen pitää minimissään, kunnes maasta päästään ylös kiertoradalle merkittävästi nykyistä halvemmalla. Obaman ajatus ohjata seuraavaksi tämä toiminta yksityisille yrityksille on järkevä liike.
Hieman pidemmällä aikavälillä rakettitekniikasta keinona nousta maasta kiertoradalle on kokonaan luovuttava. Tilalle on otettava käyttöön avaruushissit. Mutta niitä joudutaan odottamaan vielä useita vuosikymmeniä, toivottavasti ei paljon yli 30v ajan. Ratkaisevana välitavoitteena on laadukkaan hiilinanoputken teollinen massavalmistus. Jos se on mahdollista esim. v.2030, niin ensimmäinen avaruushissi voi olla käytössä 10v tämän jälkeen, siis v.2040.
Miten kauemmaksi?
Maan kiertoradalle noustaan tulevaisuudessa siis hissillä, mutta miten lennetään aurinkokunnan sisällä planeetalta toiselle? Matkat kestävät pitkään ja miehistö on mm. alttiina painovoimattomuuden rappeuttavalle vaikutukselle ja avaruussäteilylle. Ratkaisu molempiin näihin ja muihinkin ongelmiin on suuren, jatkuvaan käyttöön tarkoitetun planeettaristelijän valmistaminen. On koottavava maan kiertoradalle suuri, valtamerilaivan kokoinen ristelilijä, jossa on pyörimisliikkeellä luotu keinopainovoima ja riittän paksut säteilyltä suojaavat seinät. Myös magneettista suojausta varautuneilta hiukkasilta voidaan käyttää. Tällainen risteilijä ei koskaan laskeudu mihinkään, ehkä pieniä kuita ja asteroideja lukuunottamatta, vaan laskeutumiseen käytetään aina hissejä tai pieniä sukkuloita. Aluksen käyttöikä voisi olla satoja vuosia, teknologiaa aina välillä parantaen. Alkuvaiheessa propulsiomenetelminä voisi olla yhdistelmä kemiallisia raketteja, ionopropulsiota ja aurinkopurjeita.
Todennäköisesti Obama ei tällä: "By 2025, we expect new spacecraft designed for long journeys to allow us to begin the first-ever crewed missions beyond the Moon into deep space." tarkoittanut ihan sitä kuin minä edellä (2025 on hieman liian aikaisin), mutta ehkä jotakin sinnepäin, ehkä uudelleenkäytettävää avaruusristelijää, joka ei laskeudu minnekään, vaikkakaan ei vielä valtamerilaivan kokoista. Ainakin tästä voisi niin päätellä: "What we're looking for is not just to continue on the same path; we want to leap into the future. We want major breakthroughs, a transformative agenda for NASA."
Muihin aurinkokuntiin?
Minun visiossani yksittäinen fyysinen ihminen ei koskaan poistu aurinkokunnasta. Näihin ylipitkiin, ehkä vuosituhansia kestäviin matkoihin käytetään robotiikkaa ja biologisena rahtina voi olla kryonisesti säilöttyjä alkioita tai vain sähköisesti tallennettua DNA-materiaalia. Ihmisyksilö voi osallistua matkaan "uploadina", digitaalisesti taltiotuna ihmismielenä.
Tärkeintä on, että tietoinen elämä, biologinen ja keinotekoinen, saadaan siirrettyä turvaan maapallon vaaroilta, sitten kun tehtävä on mahdollinen.
Vastapainoksi miehitettyjen avaruuslentojen pysähtyneisyyden aikakaudelle, miehittämättömien planettaluotainten tasaisesti jatkuva edistys on tuottanut upeita tuloksia, hienoa ymmärrystä aurinkokunnastamme ja maailmankaikkeudesta laajemminkin.
Sekä EU:n että Venäjän avaruustoiminta on ollut melko matalaprofiilista, mutta miehittämättömien luotainten teknologia on molemmilla hiljalleen parantunut.
Miksi?
Miksi avaruusteknologia on tärkeää, eikä rahan tuhlausta? Jos et ole elämänarvoiltasi kyyninen, itsekeskeinen kvarttaalikapitalisti tai vastaava, vaan arvostat tietoisuutta itseisarvoisena ilmiönä maailmankaikkeudessa, silloin tietoisen elämän säilyttäminen kauas ennakoimattomaan tulevaisuuteen on sinulle myös itseisarvoista. Avaruusteknologialla on minulle kaksi tavoitetta:
1. Hankkia tärkeää tietoa maailmakaikkeuden olemuksesta, olosuhteista, joissa biologinen elämämme joutuu jatkossakin toimimaan.
2. Mahdollistaa joskus kauempana tulevaisuudessa tietoisen elämän jatkuminen muuallakin kuin maapallon pinnalla. Tietoisuus on arvokas ilmiö maailmankaikkeudessa ja paremmassa turvassa, jos se on levinnyt laajalle kaikkeuteen, myös toisiin aurinkokuntiin.
Miten?
Hötkyileminen on turhaa. Avaruusteknologian kehityksen on oltava erittäin pitkäjänteistä. Tärkeämpää on teknologian kehitys, kuin lyhytnäköiset näyttävät tempaukset. Constellation-projekti edusti viimeksimainittuja, siksi sen lopettaminen tuhlauksena oli terve aloite Obamalta. Tärkeää on kehittää teknologiaa, jonka avulla avaruusmatkailusta tulee kohtuuhintaista rutiinia. Kertakäyttöteknologiasta on päästävä eroon. Miehitetyt avaruuslennot voidaan edelleen pitää minimissään, kunnes maasta päästään ylös kiertoradalle merkittävästi nykyistä halvemmalla. Obaman ajatus ohjata seuraavaksi tämä toiminta yksityisille yrityksille on järkevä liike.
Hieman pidemmällä aikavälillä rakettitekniikasta keinona nousta maasta kiertoradalle on kokonaan luovuttava. Tilalle on otettava käyttöön avaruushissit. Mutta niitä joudutaan odottamaan vielä useita vuosikymmeniä, toivottavasti ei paljon yli 30v ajan. Ratkaisevana välitavoitteena on laadukkaan hiilinanoputken teollinen massavalmistus. Jos se on mahdollista esim. v.2030, niin ensimmäinen avaruushissi voi olla käytössä 10v tämän jälkeen, siis v.2040.
Miten kauemmaksi?
Maan kiertoradalle noustaan tulevaisuudessa siis hissillä, mutta miten lennetään aurinkokunnan sisällä planeetalta toiselle? Matkat kestävät pitkään ja miehistö on mm. alttiina painovoimattomuuden rappeuttavalle vaikutukselle ja avaruussäteilylle. Ratkaisu molempiin näihin ja muihinkin ongelmiin on suuren, jatkuvaan käyttöön tarkoitetun planeettaristelijän valmistaminen. On koottavava maan kiertoradalle suuri, valtamerilaivan kokoinen ristelilijä, jossa on pyörimisliikkeellä luotu keinopainovoima ja riittän paksut säteilyltä suojaavat seinät. Myös magneettista suojausta varautuneilta hiukkasilta voidaan käyttää. Tällainen risteilijä ei koskaan laskeudu mihinkään, ehkä pieniä kuita ja asteroideja lukuunottamatta, vaan laskeutumiseen käytetään aina hissejä tai pieniä sukkuloita. Aluksen käyttöikä voisi olla satoja vuosia, teknologiaa aina välillä parantaen. Alkuvaiheessa propulsiomenetelminä voisi olla yhdistelmä kemiallisia raketteja, ionopropulsiota ja aurinkopurjeita.
Todennäköisesti Obama ei tällä: "By 2025, we expect new spacecraft designed for long journeys to allow us to begin the first-ever crewed missions beyond the Moon into deep space." tarkoittanut ihan sitä kuin minä edellä (2025 on hieman liian aikaisin), mutta ehkä jotakin sinnepäin, ehkä uudelleenkäytettävää avaruusristelijää, joka ei laskeudu minnekään, vaikkakaan ei vielä valtamerilaivan kokoista. Ainakin tästä voisi niin päätellä: "What we're looking for is not just to continue on the same path; we want to leap into the future. We want major breakthroughs, a transformative agenda for NASA."
Muihin aurinkokuntiin?
Minun visiossani yksittäinen fyysinen ihminen ei koskaan poistu aurinkokunnasta. Näihin ylipitkiin, ehkä vuosituhansia kestäviin matkoihin käytetään robotiikkaa ja biologisena rahtina voi olla kryonisesti säilöttyjä alkioita tai vain sähköisesti tallennettua DNA-materiaalia. Ihmisyksilö voi osallistua matkaan "uploadina", digitaalisesti taltiotuna ihmismielenä.
Tärkeintä on, että tietoinen elämä, biologinen ja keinotekoinen, saadaan siirrettyä turvaan maapallon vaaroilta, sitten kun tehtävä on mahdollinen.
torstai 15. huhtikuuta 2010
Androidi avaruuteen
NASA lähettää viimeisellä sukkulalennolla Kansainväliselle Avaruusasemalle androidirobottiproton R2-robonautin (ei siis R2D2). Tarkoituksena on testata roboa oikeissa työolosuhteissa, painottomuudessa ja kosmiselle säteilylle herkistettynä. Robotti käy läpi testiohjelmia ja saa uusia HW- ja SW-päivityksiä testjaksojen kuluessa.
NASA on pyytänyt kolme miljardia 2011 alkavalle viisivuotisjaksolle androidirobottien kehittämiseen. Androidit tulevat keskuuteemme, avaruuteen ja maan pinnalle. Sukkula-aikakauden loppu on robonauttien aikakauden alku.
Tässä toinen vanhempi uutinen R2:sta.
Ja aivan varmasti robonauttikehitys vauhdittaa myös maanpäällisten androidien ja yleensäkin tekoälyn kehitystä. Hyvä juttu. Keep listening.
NASA on pyytänyt kolme miljardia 2011 alkavalle viisivuotisjaksolle androidirobottien kehittämiseen. Androidit tulevat keskuuteemme, avaruuteen ja maan pinnalle. Sukkula-aikakauden loppu on robonauttien aikakauden alku.
Tässä toinen vanhempi uutinen R2:sta.
Ja aivan varmasti robonauttikehitys vauhdittaa myös maanpäällisten androidien ja yleensäkin tekoälyn kehitystä. Hyvä juttu. Keep listening.
lauantai 27. maaliskuuta 2010
Robotiikan perspektiivejä
Tämä kirjoitus on taas yritys luoda laajempaa kuvaa siitä, mihin teknologia parinkymmenen vuoden perspektiivillä on ehkä menossa robotiikan osalta. Robotiikka on siitä syystä strateginen alue, että robotit ovat aina suoraan kilpailleet työmarkkinoilla ihmisduunareiden kanssa. Jo 60-luvulta alkaen on pelätty robotiikan olevan uhka ihmisten työllisyydelle. Vaikka robotit ovatkin korvanneet liukuhihnatyötä laajalti, niin ensinnä robottien kyvyllinen rajoittuneisuus ja joustamattomuus ja toiseksi markkinoiden jatkuva kasvu ovat toistaiseksi estäneet tämänsuuntaisen työttömyyden merkittävän eskaloitumisen. Kehitys on tuudittanut ekomisteja ja yhteiskunnallisia päättäjiä uskoon, että asetelma ei tule muuttumaan. Mutta onkahan asia näin. Missä nyt mennään?
Minun käsitykseni on se, että robotiikassa ollaan tällä hetkellä suunnilleen samassa tilanteessa kuin 1970-luvun alussa tietokonetekniikassa. Silloin takana oli pari vuosikymmentä rauhallista tietokonealan kasvua suurkoneiden ("mainframe") hallitessa alaa. Nämä suurkoneet olivat jotenkin vastaavalla kalliita ja kömpelöitä kuin tähän asti totutut teollisuusrobotit: hyödyllisiä, mutta hyvin kalliita ja rajoittuneita.
Tietojenkäsittelyssä asetelman muuttivat radikaalisti 70-luvun kuluessa minitietokoneet. Vaikka ne eivät olleetkaan riittävän halpoja henkilökohtaiseen käytöön, jokaisella keskisuurella yrityksellä oli pian varaa omaan minitietokoneeseen. Minitietokoneiden käyttöjärjestelmät olivat kehittyneempiä kuin suurkoneiden vastaavat. Henkiin jääneistä minikoneiden käyttöjärjestelmistä tunnetaan parhaiten Unix ja sen PC-aikakauden seuraajat. Minikoneet siis olivat vallankumous tietokonetekniikassa ja hyvin lyhyellä, n. vuosikymmenen aikajänteellä viitoittivat tietä seuraavalle, PC-vallankumoukselle.
Minä uskon, että robotiikan "minivallankumous" on muutaman vuoden sisällä alkamassa! Signaaleita tilanteesta on paljon, mutta esittelen vain yhden. Willow Garagen "PR2" saattaa olla robottien "PDP11".
Siinä missä PDP-11 esitteli markkinoille Unix-käyttöjärjestelmän, PR2 käyttää robotiikkaan erikoistunutta ROS-käyttöjärjestelmää (joka luonnollisesti perustuu Unix-sukuun). PR2:n tietokoneessa on kahdeksanytiminen Xeon prosessori ja 24 gigaa keskusmuistia. Robotilla on useita videokameroita ja muuta anturointia. Sen käsivarsien tehokas tartuntajärjestelmä mahdollistaa erilaisten, kovien, pehmeiden, haurauden ym kappaleiden helpon käsittelyn. Luonnollisesti PR2 on liikkuva.
Mutta ennenkaikkea koko järjestelmä, ohjelmistosta mekaniikkaan, on avoin, mahdollistaen sovelluskohtaisen muuntelun ja laajennettavuuden. Siihen voidaan asentaa uutta anturointia, uusia tarttujia, uutta liikkuvuutta, uusia ohjelmistoajureita ym. aivan kuten PC-tietokoneisiin. Tällainen täytyy lähitulevaisuuden menestyvän robotin olla: avoin, jo sellaisenaan käyttökelpoinen, mutta laajennettava järjestelmä.
PR2 on kuitenkin tuottavaan ammattikäyttöön tarkoitettu robotti, ei henkilökohtainen robotti. Se vastaa siis vielä 70-luvun minikoneita. Joustavuudeltaan se voisi esim sopia supermarkettiin liikkumaan kaupan hyllyjen välissä ja täydentämään hyllystön tavaravalikoimaa. Isolla marketilla olisi siihen varaa. Se tekisi ehkä viiden työntekijän työt, 24/7 tyyliin, ja maksaisi itsensä ehkä parissa vuodessa.
Samoin kuten minikoneista oli lyhyt teknologinen matka henkilökohtaisiin tietokoneisiin, myös PR2 ja sen kilpailijat viitoittavat tietä n. kymmenen vuotta niiden jälkeen tuleviin henkilökohtaisiin yleisrobotteihin, jotka ovat pienempiä, kehittyneempiä ja halvempia kuin PR2. Ensimmäiset todelliset kotien yleisrobotit ehkä tulevat markkinoille 2020-luvun alkuvuosina. Ne ovat vielä vastaavalla tavalla rajoitettuja kuin 1980-luvun PC:t, Amigat, Atarit ja Kottaraisenpönttö-Macit, mutta siitä se alkaa. Monille ne jo riittävät. Minulla oli aikoinaan Atari-ST.
Minun käsitykseni on se, että robotiikassa ollaan tällä hetkellä suunnilleen samassa tilanteessa kuin 1970-luvun alussa tietokonetekniikassa. Silloin takana oli pari vuosikymmentä rauhallista tietokonealan kasvua suurkoneiden ("mainframe") hallitessa alaa. Nämä suurkoneet olivat jotenkin vastaavalla kalliita ja kömpelöitä kuin tähän asti totutut teollisuusrobotit: hyödyllisiä, mutta hyvin kalliita ja rajoittuneita.
Tietojenkäsittelyssä asetelman muuttivat radikaalisti 70-luvun kuluessa minitietokoneet. Vaikka ne eivät olleetkaan riittävän halpoja henkilökohtaiseen käytöön, jokaisella keskisuurella yrityksellä oli pian varaa omaan minitietokoneeseen. Minitietokoneiden käyttöjärjestelmät olivat kehittyneempiä kuin suurkoneiden vastaavat. Henkiin jääneistä minikoneiden käyttöjärjestelmistä tunnetaan parhaiten Unix ja sen PC-aikakauden seuraajat. Minikoneet siis olivat vallankumous tietokonetekniikassa ja hyvin lyhyellä, n. vuosikymmenen aikajänteellä viitoittivat tietä seuraavalle, PC-vallankumoukselle.
Minä uskon, että robotiikan "minivallankumous" on muutaman vuoden sisällä alkamassa! Signaaleita tilanteesta on paljon, mutta esittelen vain yhden. Willow Garagen "PR2" saattaa olla robottien "PDP11".
Siinä missä PDP-11 esitteli markkinoille Unix-käyttöjärjestelmän, PR2 käyttää robotiikkaan erikoistunutta ROS-käyttöjärjestelmää (joka luonnollisesti perustuu Unix-sukuun). PR2:n tietokoneessa on kahdeksanytiminen Xeon prosessori ja 24 gigaa keskusmuistia. Robotilla on useita videokameroita ja muuta anturointia. Sen käsivarsien tehokas tartuntajärjestelmä mahdollistaa erilaisten, kovien, pehmeiden, haurauden ym kappaleiden helpon käsittelyn. Luonnollisesti PR2 on liikkuva.
Mutta ennenkaikkea koko järjestelmä, ohjelmistosta mekaniikkaan, on avoin, mahdollistaen sovelluskohtaisen muuntelun ja laajennettavuuden. Siihen voidaan asentaa uutta anturointia, uusia tarttujia, uutta liikkuvuutta, uusia ohjelmistoajureita ym. aivan kuten PC-tietokoneisiin. Tällainen täytyy lähitulevaisuuden menestyvän robotin olla: avoin, jo sellaisenaan käyttökelpoinen, mutta laajennettava järjestelmä.
PR2 on kuitenkin tuottavaan ammattikäyttöön tarkoitettu robotti, ei henkilökohtainen robotti. Se vastaa siis vielä 70-luvun minikoneita. Joustavuudeltaan se voisi esim sopia supermarkettiin liikkumaan kaupan hyllyjen välissä ja täydentämään hyllystön tavaravalikoimaa. Isolla marketilla olisi siihen varaa. Se tekisi ehkä viiden työntekijän työt, 24/7 tyyliin, ja maksaisi itsensä ehkä parissa vuodessa.
Samoin kuten minikoneista oli lyhyt teknologinen matka henkilökohtaisiin tietokoneisiin, myös PR2 ja sen kilpailijat viitoittavat tietä n. kymmenen vuotta niiden jälkeen tuleviin henkilökohtaisiin yleisrobotteihin, jotka ovat pienempiä, kehittyneempiä ja halvempia kuin PR2. Ensimmäiset todelliset kotien yleisrobotit ehkä tulevat markkinoille 2020-luvun alkuvuosina. Ne ovat vielä vastaavalla tavalla rajoitettuja kuin 1980-luvun PC:t, Amigat, Atarit ja Kottaraisenpönttö-Macit, mutta siitä se alkaa. Monille ne jo riittävät. Minulla oli aikoinaan Atari-ST.
sunnuntai 21. maaliskuuta 2010
EPFL:n robottien sosiaalinen evoluutio
Tutkimus
Lausannen Tekninen Korkeakoulu, EPFL, on kiinnostava yliopisto, Cambridgen
jälkeen minun mielestäni ehkä Euroopan kiinnostavin, ainakin tekniikan ja luonnontieteiden alueella. Siellä on aina meneillään jotakin hyvin kiinnostavaa.
Äskettäin oli "Robot Magazine" -lehdessä pieni artikkeli projektista (jonka olin jo aiemminkin jossakin noteerannut).
Projektissa tutkitaan robottien ja simulaation avulla sosiaalisen käyttäytymisen evoluutiota ja emergenttejä ilmiöitä. Viimeksimainituista eniten on herättänyt tutkimuksen tuloksissa huomiota spontaani "valehtelu", harhauttaminen ja ilmiön tasapainotilat robottiyhteisössä.
Robotit ovat toiminallisesti hämmästyttävän yksinkertaisia ja ympäristö on yksinkertainen. Lyhyesti, puuttellisesti esitettynä, kymmenen liikuvaa robottia toimii 3m x 3m aitauksessa jossa on kaksi valaistua "pesää". Toisessa on "ruokaa" ja toisessa "myrkkyä". Vasta lähietäisyydeltä robotti voi erottaa ne toisistaan (jos "geenit" ovat sillä tasolla). Robotit näkevät myös toisensa (ovat valaisevia) ja lisäksi tilan, joka ilmaistaan sinisellä valolla.
Robottien aivot ovat yksinkertainen hermoverkko, jossa on 11 tuloa ja kolme lähtöä. Tulot kertovat ympäristöstä kuten pesävaloista, toisista roboteista. Kolme lähtöä ohjaa liikettä ja sinistä valoa. siis 11 x 3 = 33 hermoverkkoyhteyttä, joista jokaisen vahvuus ilmaistaan kahdeksalla bitillä: 33 x 8 = 264 bittiä, koko neuroverkon "perimä", joka kokeen alussa oli satunnainen kaikilla kymmenellä robotilla.
Robottien neuroverkkojen perimää paranneltiin täysin satunnaisesta yhä "menestyksellisemmäksi" 500:n sukupolven ajan. Jokaisen sukupolven yksilöiden suorituskyky: ruokapesän saavuttaminen ja myrkkypesän välttäminen, arvioitiin ja onnistuneimmat perimät "paritettiin" biologista, seksuaalista menetelmää mukaellen, yhdistäen keskenään hyvien robottien 33:n kytkennän verkkojen perimät pareittain, lisäten myös "mutaatiota", satunnaisia bittimuutoksia.
Koska hermoverkon perimä on hyvin yksinkertainen, on mahdollisia kombinaatioita rajallinen määrä (mutta tietysti silti paljon). Kymmenen robottia (joiden perimä vaihdetaan aina uutta sukoplvea vastavaksi) ja 500 sukupolvea riittää monimutkaisten sosiaalisten käyttäytymistapojen syntymiseen.
Ensin robotit oppivat tunnistamaan ruuan ja myrkyn. Sitten robotit oppivat yhteistyön, hyötymään toisitaan. Ne sytyttävät sinisen valon, kun ovat löytäneet ruuan. Toiset robotit näkevät kerääntyneet sinistä valoa näyttävät robotit ja liittyvät joukkoon.
Mutta sitten tapahtuu evoluutissa merkillistä. Ruokapesän luona on ahdasta. Joidenkin robottien perimä alkaa harrastaa filunkia. Ne "tietoisesti" sytyttävät sinisen valon, vaikka ovat kaukana ruuasta, jopa myrkkypesän lähellä, harhauttaakseen muita. Siten ne itse ehtivät ruokapesälle ennen kilpailijoita. Stategia toimii vain niin kauan, kuin harhauttajat ovat pieni osajoukko koko populaatista, mutta jos ominaisuus yleistyy, se kääntyy itseään vastaan. Sininen valo ei enään ole kenellekään robotille luotettavaa tietoa ja koko populaation suorituskyky taantuu. Mahdollisesti ilmiö alkaa värähdellä jossakin jaksossa. Siten hyvin yksinkertaiset vuorovaikutukset saavat aikaiseksi monimutkaisia emergenttejä mekanismeja.
Ajatuksia
Tutkimuksessa on kysymys sosiaalisesta käyttäytymisestä. Mutta, jos kehittynyt mieli on osamielien yhteisö (ei siis niinkuin EPFL:n kokeen robottien yksinkertainen mieli), eikö kehittyneen älyn osamielten välillä toimi myös sosiaaliset mekanismit: yhteistyö ja kilpailu, sekä näiden lomittainen vuorovaikutus. Tämä ajatus selittäisi hyvin ihmismielen ailahtelevaa, välillä yllättävä käyttäytymistä.
Viittaan aikaisempiin näkemyksiini universaalin älyn mahdollisesta kehittymisestä rajoittuneempien, mutta yhteistyökykyisten erityisälyjen yhteistyön tuloksena. Kilpailunkaan olemassaoloa ei saa sulkea pois, mutta harhauttamisen yleistyminen romahduttaa osaälyjen yhteisen suorituskyvyn.
Lausannen Tekninen Korkeakoulu, EPFL, on kiinnostava yliopisto, Cambridgen
jälkeen minun mielestäni ehkä Euroopan kiinnostavin, ainakin tekniikan ja luonnontieteiden alueella. Siellä on aina meneillään jotakin hyvin kiinnostavaa.
Äskettäin oli "Robot Magazine" -lehdessä pieni artikkeli projektista (jonka olin jo aiemminkin jossakin noteerannut).
Projektissa tutkitaan robottien ja simulaation avulla sosiaalisen käyttäytymisen evoluutiota ja emergenttejä ilmiöitä. Viimeksimainituista eniten on herättänyt tutkimuksen tuloksissa huomiota spontaani "valehtelu", harhauttaminen ja ilmiön tasapainotilat robottiyhteisössä.
Robotit ovat toiminallisesti hämmästyttävän yksinkertaisia ja ympäristö on yksinkertainen. Lyhyesti, puuttellisesti esitettynä, kymmenen liikuvaa robottia toimii 3m x 3m aitauksessa jossa on kaksi valaistua "pesää". Toisessa on "ruokaa" ja toisessa "myrkkyä". Vasta lähietäisyydeltä robotti voi erottaa ne toisistaan (jos "geenit" ovat sillä tasolla). Robotit näkevät myös toisensa (ovat valaisevia) ja lisäksi tilan, joka ilmaistaan sinisellä valolla.
Robottien aivot ovat yksinkertainen hermoverkko, jossa on 11 tuloa ja kolme lähtöä. Tulot kertovat ympäristöstä kuten pesävaloista, toisista roboteista. Kolme lähtöä ohjaa liikettä ja sinistä valoa. siis 11 x 3 = 33 hermoverkkoyhteyttä, joista jokaisen vahvuus ilmaistaan kahdeksalla bitillä: 33 x 8 = 264 bittiä, koko neuroverkon "perimä", joka kokeen alussa oli satunnainen kaikilla kymmenellä robotilla.
Robottien neuroverkkojen perimää paranneltiin täysin satunnaisesta yhä "menestyksellisemmäksi" 500:n sukupolven ajan. Jokaisen sukupolven yksilöiden suorituskyky: ruokapesän saavuttaminen ja myrkkypesän välttäminen, arvioitiin ja onnistuneimmat perimät "paritettiin" biologista, seksuaalista menetelmää mukaellen, yhdistäen keskenään hyvien robottien 33:n kytkennän verkkojen perimät pareittain, lisäten myös "mutaatiota", satunnaisia bittimuutoksia.
Koska hermoverkon perimä on hyvin yksinkertainen, on mahdollisia kombinaatioita rajallinen määrä (mutta tietysti silti paljon). Kymmenen robottia (joiden perimä vaihdetaan aina uutta sukoplvea vastavaksi) ja 500 sukupolvea riittää monimutkaisten sosiaalisten käyttäytymistapojen syntymiseen.
Ensin robotit oppivat tunnistamaan ruuan ja myrkyn. Sitten robotit oppivat yhteistyön, hyötymään toisitaan. Ne sytyttävät sinisen valon, kun ovat löytäneet ruuan. Toiset robotit näkevät kerääntyneet sinistä valoa näyttävät robotit ja liittyvät joukkoon.
Mutta sitten tapahtuu evoluutissa merkillistä. Ruokapesän luona on ahdasta. Joidenkin robottien perimä alkaa harrastaa filunkia. Ne "tietoisesti" sytyttävät sinisen valon, vaikka ovat kaukana ruuasta, jopa myrkkypesän lähellä, harhauttaakseen muita. Siten ne itse ehtivät ruokapesälle ennen kilpailijoita. Stategia toimii vain niin kauan, kuin harhauttajat ovat pieni osajoukko koko populaatista, mutta jos ominaisuus yleistyy, se kääntyy itseään vastaan. Sininen valo ei enään ole kenellekään robotille luotettavaa tietoa ja koko populaation suorituskyky taantuu. Mahdollisesti ilmiö alkaa värähdellä jossakin jaksossa. Siten hyvin yksinkertaiset vuorovaikutukset saavat aikaiseksi monimutkaisia emergenttejä mekanismeja.
Ajatuksia
Tutkimuksessa on kysymys sosiaalisesta käyttäytymisestä. Mutta, jos kehittynyt mieli on osamielien yhteisö (ei siis niinkuin EPFL:n kokeen robottien yksinkertainen mieli), eikö kehittyneen älyn osamielten välillä toimi myös sosiaaliset mekanismit: yhteistyö ja kilpailu, sekä näiden lomittainen vuorovaikutus. Tämä ajatus selittäisi hyvin ihmismielen ailahtelevaa, välillä yllättävä käyttäytymistä.
Viittaan aikaisempiin näkemyksiini universaalin älyn mahdollisesta kehittymisestä rajoittuneempien, mutta yhteistyökykyisten erityisälyjen yhteistyön tuloksena. Kilpailunkaan olemassaoloa ei saa sulkea pois, mutta harhauttamisen yleistyminen romahduttaa osaälyjen yhteisen suorituskyvyn.
maanantai 15. maaliskuuta 2010
Kryoniikkaseminaari
Suomen Kryoniikkaseura järjestää ensi lauantaina, 20.03, Helsingissä, Meilahdessa avoimen seminaarin, jossa kaikille asiasta kiinnostuneille kerrotaan kryoniikan perusasiat, käytäntö ja kryonisten palveluiden tilanne Suomessa.
Oletan, että suurimmalla osalla, myös ammattilaisilla, on paljon vääriä käsityksiä reaaliteeteista.
Joten tervetuloa kuulemaan ja vaikka esittämään perusteltuja vastaväitteitä.
http://kryoniikka.blogspot.com/2010/03/seminaari-helsingissa-la-203-klo-1015.html
Oletan, että suurimmalla osalla, myös ammattilaisilla, on paljon vääriä käsityksiä reaaliteeteista.
Joten tervetuloa kuulemaan ja vaikka esittämään perusteltuja vastaväitteitä.
http://kryoniikka.blogspot.com/2010/03/seminaari-helsingissa-la-203-klo-1015.html
Tilaa:
Blogitekstit (Atom)
Tekstit
