Елімізде робототехника саласы кенжелеп қалған
Есімі алты құрлыққа мәшһүр қазақстандық кәсіпқой боксшы Геннадий Головкиннің темір нұсқасы жасалды. Боксшы роботтың авторы – 16 жасар қазақ баласы. Жеңіліс дәмін татып көрмеген Генаның жекпе-жегінен шабыт алған оқушы бірден боксшының роботын жасауға кіріскен. Бастысы, елімізде роботты техника жасауды қолға алған қазақ жастарының өсіп келе жатқаны қуантады. Темір Генаны жасап шыққан оқушының еңбегінен кейін роботты техникаға қатысты сан түрлі сауал толғандырды. Расында да, Қазақстандағы робототехника саласы қандай деңгейде? Еліміз қашан ғылымы мен техникасы дамыған елдер қатарынан көрінеді?
Қазақстандық ғалымдардың робот­ты техника жасауға ден қоя бастағаны беріде ғана. Ал бұл салада ең үлкен жетістіктерге жеткен ел – Жапония. Жапониядағы «Kawasaki robotics», «Fanuc», «OTC Daihen», «Panasonic» сынды компаниялар қазіргі уақытта өндірістік роботтарды шығарудағы әлемдік көшбасшылар қатарында. Тіпті, Жапонияда адамдарға қоғамдық орындарда роботтар қызмет көрсете бастады. Жапонияның The Bank of Tokyo банкінде де адам тәріздес роботтар халыққа қызмет көрсетуді бастайтындығы туралы хабар тараған. Банкте қызмет көрсететін NAO андроидтарының үш саусағы бар. Оларды француздық Aldebaran Robotics SA жасап шығарған. Бойлары – 58 сантиметр, салмағы – 5,4 килограмм. Олар 19 тілде сөйлей алады. Банкке келушілердің сауалдарына жауап береді, тіпті, адамның көңіл-күйін анықтайтын мүмкіндіктері де бар. Сондай-ақ, Германия, АҚШ, Корея елдерінде де робототехника саласы жоғары деңгейде дамығандығын айта кеткен абзал. Бұл мемлекеттердің барлығында автоматтандыру және робот техникасы саласын дамытуға бағытталған арнайы бағдарламалар қабылданып, бейінді коммерциялық емес ұйымдармен ынтымақтастық шаралары әлдеқашан жолға қойылған. Аталған елдердегі робототехниканың үздік жетістіктері ғылым мен өндірісте кеңінен қолданылуда. Ал Сингапур, Малайзия, Қытай секілді Азия елдерінің мектептерінде робот жасау бойынша арнайы пәндер оқу бағдарламасына енгізілген.
Уикипедия ашық энциклопедия­сын­дағы анықтамаға сүйенсек, робототехника – роботтардың құрылысымен, жұмысы мен қолдануымен айналысатын механикалық, электр және электронды инженерия мен компьютер ғылымдарының біріккен саласы. Бұл сала роботтардан басқа автомат­тан­дырылған техникалық жүйелер мен өндірістік үдерістердің ең жаңа тех­ни­калық жиынтықталуын әзірлеу мен қолдану жолдарын зерттейді. Роботтар адамдардың орнына қауіпті жерлерде, зауыттағы құрастыру үдеріс­терінде жұмыс істей алады. Автоматтандырылған техникалар сыртқы келбеті, жүріс-тұрысы, танымы бойынша адамдарға ұқсас болуы әбден мүмкін. Ал бүгінгі күні ғалымдар гуманоид роботтарды адамдарға барынша ұқсас етіп жасауға тырысуда. Жалпы, робототехника саласы қандай роботтарды зерттеп әзірлемесе де, ол роботтар жазушы Айзек Азимовтың 1942 жылы «Хоровод» атты әңгімесінде жазған 3 заңына бағынуы қажет. Біріншіден, бір де бір робот адамға залал келтіре алмайды немесе әрекетсіздігімен залал келуіне жол бермейді. Екіншіден, бірінші заңға қарсы келмесе, робот адамның барлық бұйрықтарын орындауы керек. Үшіншіден, алғашқы екі заңға қайшы келмесе, робот өз қауіпсіздігін қамтамасыз етуі тиіс. Азимовтың заңдылықтарынан кейін 1948 жылы Норберт Винер тәжірибелік робототехниканың негізін құрайтын кибернетика қағидаларын тұжырымдады.
Жалпы, робототехниканың тарихы әріден бастау алады. Мәселен, сонау Ежелгі Египетте, Вавилонда, Қытайда қолы мен аяғы қозғалатын құдайлардың мүсіндері жасалған. Сондай-ақ, Архимедтің жасаған автоматты құрылғысы туралы біздің заманымызға дейінгі ІІІ ғасырда римдік ақын Клавдийдің де еңбектерінен көрініс тапқан. Ғылыми деректерге көз салсақ, автономды роботтар ХХ ғасырдың екінші жартысында ғана пайда бола бастапты. Ең алғашқы робот – Unimate. Сандық басқаруы бар бағдарланатын робот ыстық темір бөлшектерді балқыту машинасынан көтеріп, жинау үшін жасалған. Автономды түрде жұмыс істейтін роботтар туралы зерттеу­лер де сол ХХ ғасырдан жасала бастаған екен. Ерте кезде-ақ роботтар күндердің бір күнінде адамдардың жүріс-тұрысына еліктейді және де адамдардың жасаған жұмыстарын істей алады деген болжам жасалды. Қазіргі уақытта робототехниканы өте тез дамып келе жатқан сала деп атауға болады. Технология қарыштап дамыған сайын, робототехника саласы да жетіле түсуде. Өйткені робототехника технологиямен тығыз байланысты.
Бүгінде коммерциялық және индус­­триалдық роботтарды жасау қолға алынуда. Мұндай роботтар адамдарға қарағанда жұмысты арзанырақ, жинақы әрі нық орындайды. Ең алғашқы роботтар адам­ның қозғалысы мен сырт пішінін қайталап, ойын-сауық мақсаттарында қолданылды. Кейінірек тұрмыстық қызметтерді атқаратын роботтар жасалды. Адамдарды біршама жұмыстардан босататын автоматтық құрылымдар мен механизмдер өндірістік роботтар деп аталады. Олар өндірісте адамның қозғалу және басқару сынды іс-әрекеттерін және технологиялық құралдардың қызметтерін атқарады. Өндірістік роботтармен қатар робототехника саласында білім саласындағы роботтар деген түсінік те бар. Мұнда ғалымдар өздерінің білімдері мен функционалды сауаттылықтарын робот жасау арқылы тексере алады. Түрлі саладан үйренгендерін роботтық бағдарлама жасаған кезде қолдануға мүмкіндік бар.
Қанат жая бастаған құлтемір ісі
Бүгінгі жаһандық дәуірдің тех­но­логия ғасыры екені мәлім. Қазір технологияның күн сайынғы жаңа­лық­тарына таң қалмайтын уақытқа жет­тік. Ал робототехника саласының дәл осы технологиямен тығыз байланысты екені айтпаса да түсінікті. Бұл сала Қазақстанда енді ғана ілгері басып келе жатқаны жасырын емес. Өйткені біздің елімізде робототехника саласы Жапония, АҚШ, Германиямен салыстырғанда 15-20 жыл кейін қолға алына бас­тады. Қазақстанда роботты техника жасау ісі келешекте аты аталған елдердің деңгейіне жетері сөзсіз. Өйткені бүгінгі уақытта бұл салаға қызығушылық танытып жүрген жас­тар баршылық. Ал жастардың аталмыш саланы игеруіне барынша мүмкіндіктер қарастырылуда. Елімізде мамыр айынан бері Автоматтандыру және робототехника қауымдастығы жұмыс істейді. Аталмыш қауымдастық еліміздегі автоматтандырумен айналысатын компанияларды қолдап, робототехника саласының дамуына серпін береді деген сенім бар. TNS-INTEC компания­сы директорының орынбасары Олег Трегубенко қауымдастықтың ашылуы кезінде Қазақстандағы робототехника саласының дамуына кедергі болып тұрған жайттарды да санамалап көрген болатын. «Бұл саланың дамуына тежеу болатын мәселелер айқын көрініс тауып отыр. Ең бірінші – кадрлардың жетіспеушілігі. Екінші мәселе – отандық өндірушілерге деген сенімсіздік. Ал кәсіби кадр тапшылығы бұл салада шынайы жобалар болған жағдайда ғана төмендейтін болады», – дейді Олег Трегубенко.
Қазақстан Президенті Нұрсұлтан Назарбаев өткен жылғы Жолдауында нано-ғарыштық технология мен робот техникасына көңіл бөлуді тапсырған болатын. «2050 жылға дейінгі қалған 37 жылды жеті бесжылдыққа бөлеміз. Оның әрқайсысы әлемнің ең дамыған 30 елінің қатарына кірудің ортақ мақсатына қол жеткізудің мәселесін шешетін болады. Екінші бесжылдық аясында мобильдік, мультимедиалық, нано-ғарыштық технологиялардың, робот техникасының, гендік инже­не­рияның, болашақ энергиясын іздеу мен ашу салаларының негізін салу қажет», – деген болатын Мемлекет басшысы. Қазір еліміздің мек­теп­терінде робототехника үйірмелері ашылып, оқушылар робототехника саласымен жақын танысуда. Робототехникамен мектеп кезінен танысқан оқушылардың бұл салаға деген қызығушылығы артып, соның нәтижесінде болашақта бұл салада қызмет ететін жас ғалымдардың қатары артады. Сондықтан бұл саланың жетістігі әлі де алда деп айтуымызға әбден болады. «Елдің келешегі білім мен ғылымға байланысты. Бұл айтпаса да түсінікті. Қазір Жапонияда ғылымның дамығаны сонша мейрамханаларда робот даяшылар пайда болды. Біз, әрине, ол деңгейге әлі жеткен жоқпыз. Ал 15-20 жылда біз де бұл деңгейге жетеміз деп сенемін. Қазір жастардың ғылымға деген қызығушылығы зор. Солардың айлық табысын, ғылыми жаңалық ашқандарға қаламақы беріп тұрса, ғылымда оң өзгеріс байқалар еді. Біздің аяқ алысымыз ешкімнен кем емес», – дейді техника ғылымдарының докторы, профессор Әсемхан Қайнарбеков.
Жастардың жұмысы қарқынды
Робототехника саласында еңбек­те­ніп жүрген жас ғалымдар қазірден-ақ өздерінің еңбектерін көпшілікке ұсынып жүр. Қолымызға қалам алып, Қазақстандағы робототехника саласының бүгінгі жетістігі мен келе­шегі туралы жазуға себепкер болған кәсіпқой боксшы Геннадий Головкинге арналған робот болатын. Бұл роботтың авторы – Петропавлдағы Назарбаев зияткерлік мектебінің оқушысы Әлімхан Болат. Осы туындысын боксшының өзіне сыйға тартуды армандап жүрген Әлімханның робот модельдерін жасаумен айналысып жүргеніне көп уақыт болмаса да, жеткен жетістіктері аз емес. Петропавл қаласында робот құрастыру үйірмесінің ашылғанына 3 жылға жуық уақыт болған. Аз уақыт аралығында мұнда білім алып жатқан шәкірттер бірнеше мәрте жеңіс тұғырынан көрініп үлгеріпті.
Робототехника саласындағы тағы бір еңбек қарағандылық оқушы­лар­дың қолынан шықты. Қарағанды қала­сындағы «Мұрагер» дарынды балаларға арналған мектептің оқушылары механикалық роботтар ойлап тапқан. Бұл роботтар тіл­ді үйрену, тестке дайындалу, тіпті, математикалық тапсырмаларды орындауға көмектесе алады. Оқушылар жасап шығарған құлтемір 19 тіл және математикалық формулаларды біледі. Тіпті, бұл робот кез келген сұрақтарға жауап беріп, би де билейді. Мектептегі роботты техника зертханасында 120-ға жуық оқушы ғылыми жұмыстармен айналысады.
Ал өткен жылы қостанайлық екі оқушы мүгедектерге арналған робот ойлап шығарған болатын. Ақылды робот мүгедектер арбасын қозғалтып, мылқаулардың ымдағанын сол сәтте арнайы мониторға жазып алады. Роботты кез келген қалта телефоны арқылы басқаруға болады. Айдос және Нұржан есімді қостанайлық оқушылар ақылды роботты жасап шығару үшін бір жыл уақыттарын жұмсаған. Оқушылардың ғылыми жетекшісі Александр Шерцер: «Мүмкіндігі шектеулі жандардың қолын ұзартатын құрылғы ойлап тапсақ» деген ізгі ниеттің нәтижесі – ақылды робот. Кешеннің көмегімен мүгедектер арбасын қалауынша қозғалтуға болады. Кешен мүгедектер арбасын жүргізіп қана қоймайды, жолында кедергілер кездессе, құрылғы дыбыстап белгі береді. Сол арқылы бөгеттерді айналып өтеді. Мұнда тілі кеміс адамдар үшін де қосымша мүмкіндіктер қарастырылған. Арбаға бекітілген монитор оларға тілдің қызметін атқарады», – деген болатын.
Мектеп оқушылары, универси­тет студенттері робототехника саласының ілгері қадам басуы үшін мүмкіндігінше еңбектенуде. Ең бас­тысы, мамандардың айтуынша, елімізде кейбір роботтарды жасауға қажетті ресурстар жоқ көрінеді. Тіпті, бар болғанның өзінде мұны жасап шығару бағасы өте қымбатқа түсуі мүмкін екен.
Жалпы, роботтарды жасаумен айна­лысу техникалық ептілікті, бағдар­ламалау дағдыларын дамы­туға септігін тигізетіні аян. Ал жұрт­шылықтың әлі де роботты ойыншық се­кілді көретіні де белгілі. Бірақ робот жасау процесінде барлық білім жүйесі мен бағыттарының қолданылатындығын естен шығарып аламыз. Кейбіреулер робот жасау үшін тек физика мен информатика ғана қажет деп ойлайды. Мұның қате түсінік екенін ұғындыру керек. Роботтардың атқаратын функциялары бар, сол фунцияларды жасау үшін, ғылыми іздену үшін өзге салалардың бәрін меңгеріп, оқу қажет. Ал өз кезегінде бұл балалардың оқуына, сабаққа қызығуына зор ықпал етеді.
Өткен жылдан бері робототехника саласына қызығушылықты арттыру мақсатында Қазақстанда робот техникасы бойынша республикалық олимпиада ұйымдастырылып келеді. Аталмыш олимпиадаға еліміздегі Назарбаев зияткерлік мектептері мен барлық орта мектептердің оқушылары қатыса алады. Алғашқы робот техникасы бойынша республикалық олимпиадаға 200 бала қатысқан болатын. Жеңімпаздар Ресейде өткен халықаралық олимпиадаға жолдама алды. Ал биылғы екінші респуб­ли­калық олимпиадада да жастар таңқаларлықтай туындыларды ел наза­рына ұсынды. Олимпиадаға ұсынылған роботтардың арасында оралдық оқушылар құрастырған боулинг ойнайтын робот та бар. Құлтемір 3,5 метрдегі боулинг шарларын шебер көздей алады.
Балалар арасында робот техникасы саласына қызығушылық артып, соның нәтижесінде көптеген орта және жоғары білім беретін оқу орындары ақпараттық технологияларды бағдарламалық жабдықтауға арналған ғылыми зерттеу орталықтарын ашуға кірісті. Робот техника үйірмелерінде оқушылар негізінен LEGO және VEX құрастыру құралдарын қол­да­нады екен. Бұл құралдар жайында ғаламторда теориялық ақпарат көп болса да, оқушылар алдымен қызығушылық пен сабырлық маңызды екенін айтады.
Бүгінгі дәуірді технология заманы дейтін болсақ, Қазақстанның да дамыған 30 елдің қатарынан табылуы үшін технология, робототехника саласында жетістіктерге жетуге ұмтылуы заңдылық. Мемлекет басшысынан бастап робот техникасын дамытуды қолдап отырғандықтан, жастардың осы салада еңбектенуге талпынысын арттыру керек. Бүгінде робототехника саласында жастарға жол бастайтын кәсіби мамандардың аздығы бізге үлкен кедергі болып тұрғаны белгілі. Ал білімін шетелде жалғастырып, ғылыми жұмыстарын да өзге елдерде жүзеге асырып жатқан қазақстандық білікті ғалымдар да жетерлік. Олардың да жолына ешкім бөгет бола алмайды. Өйткені елімізде әзірге робототехника саласындағы барлық ғылыми жұмыстарды жүзеге асыру мүмкін болмай тұр. Қазір осы салада білімін шыңдап жатқан жас мамандар ғана таяу болашақта өздерінен кейінгілерге жол сілтеп, Қазақстандағы роботты техника жасау ісін алға бастайды деп сенеміз.