В университете Пенсильвании (США) создана программа для компьютера, позволяющая машине в ответ на вводимые в нее знаки хореографической нотации (это нечто вроде нот, которыми можно записать все фигуры танца на бумаге) выдавать на экране дисплея танцующего человечка, выполняющего все требования балетмейстера. Электронная балерина всегда готова к репетициям и, видимо, очень облегчит сочинение новых балетов.

 

Футурология (продожение)

 

▪ Проблема стрингеров: роботы-тележурналисты для работы в «бесчеловечных» условиях

Трагически закончились съемки телешоу «Иду на рекорд!». Игорь К., победивший в финале с фантастическим результатом (тридцать кружек пива подряд), скончался прямо на съемочной площадке. Генеральный спонсор телеигры выполнил все условия до конца: покойный победитель был отправлен в двухнедельный круиз по Карибскому морю.

Известно, что в любой философии наиболее важна её критическая часть. И коль скоро для очень многих философией XXI века стал теракт 11 сентября 2001 года, то возникает вопрос: в чем критическая часть такой философии? А в том, о чем принято умалчивать. А именно: не будь видеосъёмки этого теракта, кадры которой до сих пор являются хитом телеэфиров, о нём давно забыли бы, не говоря уже о том, что американскому президенту не удалось бы обосновать вторжение в Афганистан. Ведь об аналогичной авиаатаке в тот же на Пентагон редко кто вспоминает. Потому что любое явление в наши дни начинает существовать лишь тогда, когда его неоднократно покажут по телевизору.

Видимо, террористы наверняка знали, что в то утро видеокамера будет направлена на башню-близнец, которая первой подверглась удару «Боинга». Вот что было главным в день 11.09.01 г. А вывод отсюда следующий: именно видеосъёмка в XXI веке будет решать судьбы мира. Но, поскольку людям-телеоператорам не всегда будет удаваться снять главное, разработка роботов-телеоператоров активно идёт во всём мире.

Та же причина лежит и в недоразвитости роботостроения в России: этой темой мало интересуются СМИ – потому-то в индустрию и не идут деньги. Журналистов, удостаивающих вниманием робототехнику, гораздо меньше, чем разработчиков. Хотя, казалось бы, робототехника имеет хороший зрелищный и информационный потенциал. Людям это интересно, и вот почему.

Интерес – это, прежде всего эмоциональная реакция. Привлечение внимания – начало интереса. Но мало привлечь внимание: его надо – сохранить, а это труднее. Всякий раздражитель при повторении теряет новизну, а действовать все время новыми раздражителями нереально: живой организм может существовать лишь в среде, обладающей определённым уровнем устойчивости, где ситуации повторяются.

Значит, для поддержания интереса необходимо оптимальное соотношение новых и повторяющихся раздражителей – критерий, которому вполне отвечает современная робототехника.

Пример – фрагмент эфира одной из новостных программ, выходящих в ТВ-пространстве Таганрога: показаны съемки города с беспилотного самолёта; тележурналист этой программы Анастасия Наталич знакомится с устройством беспилотника «Молния» (см. рис. 4.17 в первом выпуске справочника «Кто есть кто в робототехнике») и держит в руках учебно-тренировочную машину.

Но это – скорее исключение (такое же, как Алла Пугачева, для которой путь к богатству и славе начался с исполнения песни, называвшейся «Робот»). Правило же в том, что телевизионным продюсерам робототехника неинтересна: у передач на эту тему невысокий рейтинг, но это потому, что их пытаются делать в формате стереотипов. Поэтому робоиндустрия должна создавать своё телевидение – оно то и станет независимым и за счет рекламы поддержит создание робототехники. Ведь по одной только России уже море видеоматериала, снятого видеокамерами роботов. И это принципиально: роботы снимают в экстремальных ситуациях (например, катастрофы) и криминальную хронику (камеры видеонаблюдения являются компонентом робототехнических систем). А судя по новостным блокам радио– и телепередач, именно катастрофы и убийства являются приоритетными темами новостных редакций – этот феномен мы разберём в третьей части трилогии – «Власть».

Алгоритмы, закладываемые в робота-камермена должны отличаться от человеческих. Потому что для человека ручной труд не всегда в тягость – например, когда гребёшь деньги лопатой.

▪ Проблема шаблона: основной закон СМИ - это закон бизнеса о том, что только связанное с женщиной достойно внимания

Сладостное внимание женщин, почти единственная цель наших усилий…

А. С. Пушкин, «Арап Петра Великого»

Что такое интересно? Известна байка о том, как в кулуарах математического конгресса французского ученого Адамара спросили:

- Как вы отличаете хорошую математическую работу от плохой? Например, в одной статье приведены теоремы и остроумные доказательства и в другой теоремы и доказательства не менее остроумные. Но почему одна статья интересна, а другая нет?

В ответ 90-летний Адамар рассказал притчу:

- Восточный владыка, пресытившись гаремом, призвал главного евнуха и приказал найти девушку, способную всколыхнуть угасающие чувства дряхлого властелина. Если найдёт – награда, если нет – смерть. Бродил–бродил евнух и нашел бродягу, с которым поделился своей бедой. Бродяга повел его на невольничий рынок, где указал на одну девицу. Назавтра евнух, получив награду, отыскал своего спасителя.

«Скажи, как смог ты выбрать из сотни красавиц одну?». «Я мог бы тебе объяснить, – ответил бродяга, – но ты все равно не поймешь. Для этого надо не быть евнухом».

В СМИ евнухов нет – скорее наоборот. Эти и пользуется Большой Бизнес. Из практики видеонаблюдения известна маленькая хитрость, когда за плакатом с обнаженными девицами прячут видеокамеру. Человек (имеется в виду мужчина, но и женщины бывают неравнодушны), инстинктивно повернёт туда голову, а системе распознавания только этого и надо: вероятность распознавания лица в анфас наиболее высока (система распознавания лиц, захватив изображение прямо анфас, более безошибочно идентифицирует человека). Это пример наличия свойств робота в человеке – тему того, как инстинкты управляют человеком, словно он – простейший робот мы разовьём в следующих книгах трилогии.

На каком месте лучше разместить рекламу новых шин, если не на том, куда однозначно упадут взгляды?

Точно так же работают и с прессой, которая, таким образом, служит бизнесу. Например, огромные инвестиции идут в модельный бизнес: бизнесмены, знают, что мы, журналисты, примитивные существа и сфотографируем новые товары только в случае, если рядом будут позировать эффектные девчонки. Читателю или зрителю это как раз не даёт никакой информации уже потому, что фигура манекенщицы (превращенной в данном случае из человека в вещь), по определению, лишена индивидуальности. Зато появляется элемент художественности.

Очевидно, однако, что добиться высокой художественности роботизированной съёмки помешает противоречие: если зашивка шаблонов в память робота-оператора есть сознательная работа программистов, то деятельность человека-оператора подчиняется (если речь идёт о художественной съёмке) вдохновению – то есть, практически находится в области инстинктов. Инстинкт – это сложный безусловный рефлекс, к числу которых относятся пищевой, оборонительный и половой: роль последнего в управлении человеческим взглядом проиллюстрирована в к/ф «Служебный роман».

В к/ф «Служебный роман» опровергнуты постулаты, гласящие, что «инстинкты человека контролируются его сознанием» и что «у человека инстинкты не играют решающей роли» Следящая видеосистема, построенная на основе алгоритмов, моделирующих человеческие инстинкты, будет постоянно отвлекаться на несущественные объекты. В результате этого блоки памяти быстро переполнятся и интеллектуальная робототехническая система потеряет работоспособность

Согласно определению, по мере эволюционного развития роль инстинктов уменьшается и всё большее значение приобретает сложно-рефлекторная деятельность, опирающаяся на индивидуальный опыт – то есть, в нашем случае, на операторское мастерство. Сказанное позволяет понять, почему в последнее время разработки ведутся не только в области интеллектуального компьютерного зрения, но и в области человеко-машинного зрения. Таким образом, роботы, оснащенные функциями видеосъёмки, делятся на две основные группы:

– дистанционно управляемые;

– автономные программируемые.

Можно было бы добавить, что роботы должны руководствоваться при выборе, например, объекта съёмки искусственным интеллектом, но пока что зачатки искусственного интеллекта базируются на заранее запрограммированных ситуациях и образах – то есть, всё равно вторая группа.

Возможность алгоритмизации ТВ-съёмок таких событий, как концерты, спектакли, чемпионаты и т. п. позволяет обойтись без участия ТВ-операторов. Более того: теперь, когда есть технология OpenCV, можно подумать о том, как обойтись не только без ТВ-операторов, но и без ТВ-режиссёров (без «режоперов» – к слову о распознавании кинотелевизионного сленга). Пример того, как технология OpenCV уже сравнялась по уровню интеллекта с рядом ТВ-режиссёров – цитата из «МегаполисЭкспресс» от 17.03.93 г.:

«Член Верховного Совета России Николай Павлов наглядно опроверг постоянные жалобы коллег-депутатов на телевидение, которое якобы не хочет показывать их народу. «Это зависит от нас самих» – убеждённо сказал Павлов и пообещал, что сегодня же вечером он будет звездой экрана. Сделав это заявление, народный избранник поглубже погрузился в кресло, запрокинул голову – борода в потолок, смежил веки и расслабился. Сеанс релаксации продолжался минут 10-12, этого вполне хватило, чтобы в вечерних информационных программах отдыхающий на сессии парламентарий прошел крупным планом. Наутро коллеги ему шумно завидовали. «Запомните, – наставлял их Николай Александрович, – если сидеть с умным лицом, ни в жизнь не покажут»

Ровно то же самое способна выдать в эфир система распознавания лиц, произведя идентификацию именно таких положений головы и состояния лица, какие были у депутата, отнести их в разряд «необычных» и произвести ТВ-трансляцию с помощью автоматизированной дистанционно-управляемой системы парламентского телевидения типа Microswift 200. Она была установлена в 1998 г. в новом здании австралийского федеративного парламента и способна автоматически, быстро и плавно направлять камеру на любого члена парламента в палате или в зале заседаний комитетов до того, как они начнут говорить, идентифицируя при этом данного парламентария. В этих условиях закономерно, что значительная часть бюджетов на антитеррористическую деятельность пойдёт на приобретение спецсредств, среди которых не последнее место займут роботизированные видеосистемы. Во всяком случае, сильные мира сего не пожалеют денег, чтобы обезопасить местопребывание своей работы, проживания и отдыха.

Приведём пример. Эпизод с покушением на Большую Тройку в к/ф «Тегеран-43» называют сценарным вымыслом, но это не вымысел, а учебное пособие - именно так в 2001 г. (буквально накануне 11 сентября) был убит оператором-камикадзе лидер Северного альянса в Афганистане Ахмад-Шах Масуд (это уже тема следующей, заключительной главы – об обеспечении безопасности посредством преимущественно роботов). Другой пример «инструктажа для убийц» – к/ф «Телохранитель» с Кевином Костнером и Уитни Хьюстон: её пытаются убить из переносной видеокамеры, снабженной пистолетом и лазерным прицелом. Не хотелось бы пророчествовать, о фактически такую же инструкцию для террористов обнародовали создатели нашумевшего росссийского блокбастера, ярко показавшие кадры с обрушением телебашни.

Но оператором-убийцей под давлением угроз не застрахован оказаться любой человек. И это одна из многих причин, почему растёт интерес к роботизированным съёмочным комплексам, позволяющим либо полностью исключить человека-видеооператора, либо заменить его пусть неискушенным в тонкостях съёмки, но зато доверенным лицом. Сложность роботизации съёмочного процесса заключается в том, что самый изощрённый роботизированный комплекс теряет смысл, если в нём не учтена какая-нибудь, казалось бы, мелочь. Например, в ходе испытаний различных видеокамер наблюдения выяснилось, что одна из самых больших проблем, волнующих заказчиков – автоматическая очистка оптических поверхностей. С этой точки зрения представляют интерес системы дистанционного управления камерами, в качестве опций к которым предлагаются так же дистанционно управляемые нагреватель, вентилятор и стеклоочиститель.

Системы автоматического распознавания образов, изначально созданные для видеонаблюдения и видеоархивов, сегодня, при переходе к электронному кинематографу, должны участвовать и непосредственно в съёмочном процессе: например, при автофокусировке. Автофокусировка, призванная сыграть позитивную роль в репортажных съёмках, оказывается малопригодной для реализации художественных замыслов - прежде всего из-за её свойства захватывать «ненужные» объекты, в то время как захват «нужных» объектов всё равно проблематичен без оперативного вмешательства. В итоге получается полная зависимость от ручной фокусировки, также небезупречной ввиду технических погрешностей оборудования (окуляра видоискателя и т. п.) и субъективной оценки оператором четкости изображения. Более того: ручная фокусировка, приемлемая для ТВ-производства, недостаточна по показателям прецизионности для кинематографических съёмок и там приходится изобретать дополнительные устройства управления фокусом и трансфокацией – также, в конечном счете, представляющие собой ручное управление.

Между тем, схема автофокусировки, основанная на пьезоприводе и осуществляющая наводку на резкость по уровню высокочастотных составляющих видеосигнала (определяемых различимостью мелких деталей фокусируемого изображения), способна, работая по этому же принципу, захватить и затем держать в фокусе лицо конкретного актёра в сцене по команде системы распознавания образов. Образы же эти (актёров, предметов и т. д.) могут заранее программироваться как пилотные в соответствии с замыслом режиссёра; при этом современные технологии распознавания речи дают режиссёру возможность указывать роботизированным камерам на объект и режим съёмки в real-time (и, несмотря на шум в съёмочном павильоне, камера будет реагировать только на голос этого конкретного режиссёра).

Тем более, что с внедрением роботизации режиссёрские указания (в том числе голосовые) становятся достаточно вспомогательным фактором при съёмке: в многочисленных учебниках и статьях по операторскому мастерству все правила и тонкости компоновки кадра прописаны настолько, что их достаточно проалгоритмировать в виде программного обеспечения. Здесь тот случай, когда российские специалисты (в данном случае – программисты) могут снова стать полноправными участниками мирового процесса создания съёмочной техники, с самого зарождения которой возникла тенденция вытеснения камермена: его сперва лишили удовольствия крутить ручку аппарата. Визуальные шаблоны компоновки кадра всё равно ведь придётся создавать для систем интеллектуального видеонаблюдения и для робототехнических видеосистем. Несколько практических советов для алгоритмирования компоновки кадра:

– при съемке человека резкость наводится по его глазам, но можно сфокусировать объектив на верхней пуговице воротника, которая чаще всего находится на той же оси, что и глаза;

– движущиеся объекты рекомендуется располагать в кадре таким образом, чтобы траектория их движения не проходила параллельно границам кадра;

– линия горизонта на снимке не должна делить его пополам;

– при съемке фигуры человека в полный рост над его головой должно быть больше свободного места, чем у ног;

– яркие цвета одежды являются центром композиции и формируют восприятие кадра, отодвигая остальное на второй план.

В принципе, можно довести до совершенства и функцию автоматического баланса белого, создав, в частности, библиотеку конфликтующих источников света и учтя другие факторы, которые просчитывает человеческий мозг, нормализуя цвета. Кроме того, на рынок выйдут принципиально новые технологии – такие, как самофокусирующиеся линзы из электроактивного материала, рефракция в различных точках которых корректируется микрокомпьютером по сигналам от инфракрасного дальномера.

В процессе создания роботов-видеооператоров конструкторам пришло на помощь то обстоятельство, что снимаемые люди перед камерой-роботом ведут себя более естественно, чем перед камерой, находящейся в руках человека. Очевидно, срабатывает ощущение, что робот не сумеет подловить какой-нибудь щекотливый момент, как это способен живой папарацци. Но подловить тот или иной момент – всего лишь вопрос вшитых в робота алгоритмов (или шаблонов), так что это фактор второстепенный, а первостепенный – это как раз то, что оператора-робота меньше стесняются. Чем, в частности, и воспользовались авторы робота по имени Льюис, сделав его похожим на перевёрнутую мусорную корзину высотой в полчеловека и с фотокамерой на манипуляторе в верхней части корпуса. На свадьбах и других столпотворениях робот катается на колёсиках между гостей и отыскивает ракурсы, которые являются художественными с точки зрения тех, кто заложил в робота соответствующую программу.

Технические задачи при разработке кибероператоров условно делятся на две группы в зависимости от выполняемого оборудованием последнего поколения функций.

1. Функции, имитирующие реакции и усиливающие возможности биологических организмов.

2. Функции, помогающие обойтись без участия человека на всех стадиях обработки видеоматериалов (для случаев передачи видеосигнала непосредственно в исполнительные блоки).

К первой группе оборудования можно отнести, например, камкордер с видео-кэш для сохранения в непрерывном цикле нескольких секунд видео, которых достаточно, чтобы оператор (либо электронная система распознавания) прореагировал и включил запись. В новых объективах ускорено моторизованное масштабирование, есть функции мгновенного наезда и угла поворота фокуса. Для видеокамер разработан механизированный оптический фильтр. Ко второй группе оборудования относятся такие системы, как Boujou, отслеживающая параметры кинематографического изображения для того, чтобы в случае низкого качества некоторых его элементов заменить их на воссозданные компьютером. Предусмотрен для видеокамер процессор цветовой коррекции, осуществляющий контроль даже над оттенками цвета кожи. Камера KP-D8 по дизайну и размерам подходящая для встраивания в робототехнические системы, поддерживает нужный цветовой баланс при изменении уровня света и цветовой температуры от 2500К до 8000К.

В то же время, есть ряд специфических робототехнических проблем, к решению которых разработчики профессиональной съёмочной техники подошли лишь частично. Так, во время съёмки со звуковым синхроном встроенный камерный микрофон реагирует порой даже на моторизованный zoom – а ведь в роботе много и более мощных моторов. В основном, пока лишь в художественной литературе затрагивалась тема установки на андроидах источника освещения – хотя он необходим для высококачественной видеосъёмки; как пример, приведём накамерный светильник весом 350 г., обеспечивающий яркость освещения 4500 лк. Может возникнуть необходимость многокамерной видеосъёмки несколькими кибероператорами – в этом случае один из них становится «ведущей камерой», от которой должен передаваться временной код к «ведомым камерам», причем не по кабелю, а по радиоканалу. В последнее время эта задача стала решаться, так же как и задача передачи высококачественного видео (вплоть до HDTV) от переносных камер на расстояния до нескольких километров.

Режиссёр – это представитель зрителя на съёмочной площадке: он первым видит действие. Действие – это соотношение статики и динамики. Религиозный философ, граф Жозеф де Местр, наблюдавший церемонию освящения вод и последующий парад с участием 36000 солдат, пишет:

«Красота войск, точность и равномерность их движений не имеют равных себе во всём свете. Это механизм, словно бы приводимый в движение невидимыми колёсами. Особенно поразительна кавалерия; кажется, будто лошади обрели разум, утраченный людьми. Вернее, это кентавры, движимые единой волей».

Военный парад – это театрализованное представление, а театр, по словам Сергея Юрского – это форма самодержавия, где режиссёр – абсолютный диктатор. Вряд ли Юрский хотел сказать, что актёры – это рабы, но, изучая актёрские контракты, мы можем сказать, что актёр в рамках контракта – человекоподобный робот. Распознавание злодеев подобно тому, как актёр вживается в роль злодея (по Станиславскому) – походка, прическа, гримасы, речь

Есть ли непосредственная связь между невысокой степенью роботизации студии и невысоким коммерческим потенциалом её экранной продукции? Об этом лучше спросить тех режиссёров, которые отдали бы любые деньги, лишь бы избавиться от отсебятины телеоператоров, видеоинженеров и прочих непризнанных гениев, постоянно стремящихся научить режиссёра жизни. Множество невоплощенных творческих замыслов удалось бы воплотить, если бы режиссёр имел возможность посредством интеллектуальных интерфейсов (таких как распознавание речи, визуальные шаблоны и пр.) отдавать распоряжения непосредственно съёмочному, осветительному и другому оборудованию. Так или иначе, дело к этому идёт, пример чему – разработки в области цифрового сервоуправления объективами для роботизированных студий. Перечислим ряд возможностей, например, сервосистем Fujinon:

– дистанционное управление зумом, фокусом и диафрагмой через последовательные цифровые линии связи;

– раздельные установки для управления масштабированием и фокусировкой для случаев, требующих быстрого переключения съёмочных планов и параметров, а также для точной коррекции фокусного расстояния объектива;

– компенсирующая функция, позволяющая синхронизировать работу зума при работе с фокусом, что позволяет сохранить необходимый угол поля зрения; - быстрое управление фокусом и зумом путём нажатия единственной кнопки;

– выбор путём удержания кнопки необходимой скорости масштабирования; - система внутренней фокусировки, позволяющая избежать эффекта изменения размера изображения, возникающего из-за смещения оптической оси в момент наведения фокуса.

Оператор во время протокольной съёмки должен быть ни жив, ни мёртв – то есть, робот. Поэтому шаблоны поведения должны эволюционировать от Cameramen к CameraBot.

[341x700]